Desenvolvimento de programa em Python para otimização de projeto estrutural de asa de aeronave rádio controlada

• Autor(a) principal: Paula, Rafael Santana de [UNESP]
• Data de Publicação: 2024
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: https://hdl.handle.net/11449/259310
• topic: Longarinas; Estruturas; Otimização; Aerodesign; Python

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um programa em Python para otimização estrutural preliminar de asas de aeronaves rádio controladas, com foco em aplicações de aerodesign. O programa automatiza etapas fundamentais do projeto estrutural, como o cálculo de cargas aerodinâmicas, esforços internos e tensões, além de permitir a otimização geométrica da estrutura da asa. Para isso, foram aplicados conceitos de aerodinâmica, métodos numéricos e critérios de resistência estrutural, utilizando a madeira balsa como material principal. A metodologia incluiu a implementação de classes e funções em Python, com uso de bibliotecas como Pandas, Matplotlib e Scipy para manipulação de dados e visualizações gráficas. Os resultados obtidos permitiram não apenas a visualização detalhada das cargas e esforços internos, como também a determinação de uma configuração otimizada da asa. A melhor relação entre resistência e massa foi alcançada com duas longarinas de 1/8 de polegada, posicionadas a 23,5% e 40% da corda na raiz da asa, resultando em uma massa total de 102,5 g. Essa configuração representa uma redução de até 59% em relação a uma estrutura com mesma posição das longarinas, mas espessuras de 1/4, e uma economia de 5% em massa comparada a um indivíduo de mesma resistência e espessuras de parede, mas com posicionamentos diferentes. Esses resultados destacam o potencial do programa em gerar estruturas leves e eficientes, fundamentais para competições de aerodesign.