Trens de pouso têm, basicamente, as funções de dissipar energia de impacto durante o pouso da aeronave e de prover os meios de manobra das aeronaves no solo. Assim, saber avaliar e prever o comportamento deste na condição de pouso se faz de suma importância. Essa avaliação se faz através de simulações computacionais e de ensaios de queda. A modelagem do trem de pouso ée definida por um conjunto de equações diferenciais que traduzem o comportamento físico do sistema. A flexibilidade estrutural afeta fortemente o comportamento do sistema e deve ser incluída na modelagem. Um conjunto de simulações ée apresentado para caracterizar o comportamento dinâmico do trem de pouso. Como recomendação a pesquisas futuras, este trabalho propõe a inclusão do tratamento não-linear do sistema.

O presente trabalho discorre sobre as cargas obtidas na fuselagem devido ao impacto com o solo do Amortecedor de Cauda de uma aeronave durante o ensaio para determinação da VMU. Realizou-se uma análise sobre tipos existentes de amortecedores de cauda e posterior justificativa do modelo selecionado e de suas características necessárias. O trabalho desenvolvido com o intuito de calcular as cargas na fuselagem foi composto da adaptação de um modelo em elementos finitos para a aeronave e elaboração de um modelo para o amortecedor de cauda utilizando um programa de simulação de sistemas mecânicos, foram feitas as simulações neste último e finalmente calculadas as cargas na fuselagem no programa de elementos finitos. A pressão de enchimento e o amortecimento do amortecedor mostraram-se adequados, reduzindo a carga transferida à fuselagem e não permitindo ocorrer batente no sistema. As cargas obtidas na fuselagem não foram limite quando comparadas ao envelope cargas de uma aeronave similar de mesmo porte, simplificando as alterações a serem feitas na aeronave para realização do ensaio.

O presente trabalho apresenta uma metodologia para o dimensionamento das articulações, estrutura e sistema de atuação de um leme de material compósito para um jato regional. As principais partes da estrutura, do mecanismo que suporta o leme e o sistema de atuação são idealizados como um sistema multi corpos. Diversas análises são feitas assumindo o leme e as articulações como corpo rígido, facilitando o pré-dimensionamento dos atuadores e das articulações e servindo de base para o desenvolvimento de um modelo que inclui a flexibilidade estrutural das partes. O modelo flexível descreve de forma mais acurada o comportamento mecânico do sistema e ée utilizado para verificar o projeto proposto.

Este trabalho visa analisar três diferentes famílias de compósitos laminados de fita unidirecional contínua de fibra de carbono com módulo de elasticidade nominal de 241 GPa, pré-impregnada com resina epóxi modificada de cura a 180C, em ensaios dinâmico-mecânicos de flexão em três pontos, pelo uso de um analisador térmico dinâmico-mecânico (DMA). Os ensaios foram realizados em espectro de freqüências entre 0,1 Hz e 100 Hz. Ênfase foi dada na determinação da temperatura de transição vítrea Tg onset, comparando-a com os valores das Tg obtidas pelos máximos do módulo de perda e de tan d. Curvas mestras também foram construídas analiticamente para as diferentes famílias de laminados. A análise dos resultados obtidos mostra que os valores de Tg onset variaram de 186C a 202C, em função do aumento da freqüência de 0,1 Hz a 100 Hz, análise esta explicada pelo comportamento viscoelástico da resina. A comparação dos resultados mostra que a absorção de umidade do ambiente, em condicionamento higrotérmico involuntário, afetou de maneira significativa os valores de Tg onset, com reduções de cerca de 40C. Curvas mestras das amostras de laminados Zero com fibras transversais, direção dominante pelo sistema de resina, mostram para um espectro amplo de freqüências, que à medida que aumenta a temperatura de referência de 25C para 176C, a curva é deslocada para a direita e espera-se para freqüências inferiores a 100 Hz uma queda acentuada do módulo de armazenamento em flexão E'. Por outro lado, curvas mestras dos laminados mais balanceados, tais como das famílias Fuselagem e Revestimento de Asa, quase-isotrópico, mostram variação menor que 10% do módulo de armazenamento em flexão na faixa de freqüências de 100 Hz a 10-7 Hz, esta última freqüência equivalente a um período de aproximadamente 115 dias, para as temperaturas de referência de 25C e 80C.

Mecanismo é um conjunto de elos, ligados por juntas, que se movem relativamente uns aos outros. A análise de mecanismos consiste em verificar o funcionamento do sistema mecânico a fim de entender o comportamento e a viabilidade para uma determinada função. Nesta dissertação será feito um estudo de um tipo específico de mecanismo usado em um slat. Slats, ou flapes de bordo de ataque são sistemas aerodinâmicos de hipersustentação localizados no bordo de ataque de aeronaves, utilizados para aumentar o desempenho em fases de decolagem e pouso. O trabalho apresenta uma série de dispositivos de hipersustentação com intuito de mostrar os tipos de mecanismos mais utilizados em aeronaves. O projeto tridimensional do sistema será feito, serão calculados parâmetros aerodinâmicos do mesmo e finalmente uma simulação computacional será feita. Esta análise consistirá em modelar o funcionamento do sistema considerando o sistema de multicorpos rígidos com e sem folga. O objetivo é estimar os esforços no atuador quando o sistema está condicionado aos esforços aerodinâmicos e verificar se há travamento do sistema. Além disso, a contribuição de folgas no desempenho do sistema será avaliada.

Os objetivos deste trabalho foram caracterizar mecanicamente materiais compósitos obtidos pelo processo de pultrusão, identificar os danos provenientes do processo e de carregamentos mecânicos e analisar os mecanismos e progressão dos danos e conseqüente perda de rigidez do material devido à propagação dos danos. A primeira etapa consistiu em levantar as frações de volume de fibra por análise termogravimétrica e por queima da matriz. Com a finalidade de se identificar danos oriundos do processo, seguiram-se ensaios não destrutivos utilizando-se as técnicas de inspeção visual, rais X e ultrassom. foram identificados corpos de prova íntegros e com danos. Os danos, então, foram observados estufamentos do perfil, trincas, porosidades, bolhas e regiões ricas em resina. A partir dos corpos de prova íntegros, foi realizada a caracterização mecânica por meio de ensaios de tração, compressão e flexão. Posteriormente, corpos de prova de tração foram submetidos a variação de carregamento para identificação e análise dos danos. Nesta etapa, os danos observados foram deslocamento fibra/matriz, splitting, hackles e ruptura de fibra. Para compressão e flexão foram realizadas apenas análise dos modos de ruptura final. Em todas estas análises, utilizaram-se as técnicas de Microscopia Óptica e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Finalmente, para se analisar a perda de rigidez e o aumento da densidade de trincas foram ensaiados adicionalmente corpos de prova de tração submetidos a diferentes níveis de carregamento em relação à tensão de ruptura final. Os materiais utilizados neste trabalho foram fibra de vidro E/resina poliéster e fibra de vidro E/resina estervinílica.

A operação de extensão emergencial do trem de pouso de uma aeronave consiste em um método redundante, dissimilar e independente de extensão do seu conjunto de trem de pouso, operado mecanicamente, no caso de falha do sistema hidráulico principal ou mau funcionamento do sistema elétrico. Por outro lado, o projeto do sistema de extensão emergencial não é único, podendo ser encontrados em diferentes aeronaves sistemas assistidos por molas, por hidráulica auxiliar ou até mesmo por sistema pneumático. O presente trabalho objetiva descrever a modelagem, simulação e otimização de determinados parâmetros relacionados com o sistema hidráulico associado, na condição de operação de emergência, em duas configurações distintas do sistema: um sistema simples não-assistido de extensão por gravidade, denominado de "free-fall", e um sistema pneumaticamente assistido, conhecido como "blow down". Uma vez que sua modelagem envolve diferentes tópicos, como a dinâmica de extensão do trem, a cinemática dos atuadores hidráulicos, a mecânica dos fluidos e até mesmo a determinação do arrasto aerodinâmico, uma revisão bibliográfica aprofundada foi realizada com o objetivo de levantar a formulação necessária para a criação dos modelos parametrizados em MATLAB Simulink e SimHydraulics. Posteriormente, técnicas de otimização discreta e contínua foram empregadas nos modelos MATLAB Simulink, na tentativa de otimizar os amortecimentos dos sistemas, de tal forma a garantir o correto travamento inferior de todas as pernas do conjunto de trem de pouso, assim como a atenuação dos efeitos do impacto sofrido pela estrutura da aeronave, quando o trem de pouso é estendido em uma operação de emergência, por meio do seu sistema alternativo.

O presente trabalho tem como objetivo a avaliação do comportamento mecânico do aço maraging 300 após tratamentos de solubilização, envelhecimento e nitretação por plasma. Foram utilizadas técnicas de microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura, microscopia eletrônica de transmissão, microscopia de força atômica, raios X, dilatometria e dureza para caracterização do material antes e após a fluência. Os tratamentos resultaram em uma microestrutura martensítica ?';-Fe no substrato com formação de uma camada de ?';-Fe4N e ?-Fe3N na superfície do material nitretado com espessura média de 50 ?m. A dureza média aumentou de 331 HV da liga solubilizada para 604 HV após envelhecimento devido à formação de precipitados de Ni3(Ti,Mo), e atingindo até 1140 HV na superfície após nitretação, devido à formação dos nitretos. O material após tratamentos térmicos e termoquímicos foi submetido a ensaios de fluência nas condições de temperatura de 550, 600 e 650C e tensões de 200, 300 e 500 MPa, em que apresentou um comportamento típico em fluência. Os valores do expoente de tensão, n, variaram entre 6,0 e 7,5 e a energia de ativação, Qc, entre 364 e 450 kJ/mol que, juntamente com o emaranhado e arranjo de células de discordâncias formado permitiram concluir que o mecanismo dominante de fluência se deu por escalagem e escorregamento de discordâncias. A microestrutura pós-fluência apresentou reversão de parte da martensita para austenita e o superenvelhecimento do material, com o coalescimento dos precipitados de Ni3(Ti,Mo) e a formação dos precipitados de Fe2Mo, reduzindo a resistência mecânica da liga. Os resultados de redução de área, alongamento percentual, análises fractográficas e relação de Monkman-Grant indicaram que o mecanismo predominante de fratura foi dúctil, sendo que o material nitretado apresentou uma menor ductilidade em função da camada de nitretos formada. O aço maraging 300 previamente nitretado apresentou menor taxa de fluência no estágio secundário do que o sem nitretação apenas na temperatura de 650 C, provavelmente devido à barreira à oxidação formada que foi mais acentuada nesta temperatura. O aço maraging 300 apresentou uma taxa de fluência no estágio secundário de até 104 vezes menor que o encontrado na literatura para o aço AISI 4340, associado à presença dos precipitados intermetálicos atuando como barreira à movimentação de discordâncias. Conclui-se desta forma que o aço maraging 300 possui potencial para substituição dos aços de ultra-alta resistência atualmente utilizados na indústria aeroespacial em condições severas de temperatura e fluência, sendo o tratamento de nitretação por plasma uma alternativa de melhora em sua resistência nestas condições.

No presente trabalho, foram aplicadas diversas rotas de tratamentos térmicos (por resfriamento contínuo e sob diferentes temperaturas de austenitização) para avaliar a relação de correspondência entre os tratamentos térmicos aplicados, as microestruturas formadas e as propriedades mecânicas alcançadas. Para a caracterização microestrutural, foi utilizada a Técnica de Tríplice Ataque, baseada na aplicação, separadamente, de três reagentes convencionais: Nital, Metabissulfito de Sódio e reativo LePera. Após a aplicação de cada reagente, foram obtidas imagens via microscopia óptica, as quais foram exploradas através do uso do software ImageJ. Os três ataques permitiram a formulação de um sistema de equações cuja solução possibilitou a determinação das frações volumétricas das fases presentes no material após determinado tratamento. Todas as amostras tratadas e atacadas com Nital 2% foram analisadas, também, via MEV - Microscopia Eletrônica de Varredura. As propriedades mecânicas foram avaliadas por ensaios de tração e dureza, e as fraturas resultantes do ensaio de tração foram analisadas via MEV. Os resultados obtidos permitiram certificar que o aço AISI43100 pode ser submetido às mais diversas aplicações, em função do tratamento térmico e das microestruturas e propriedades mecânicas respectivas, fazendo-se jus, pois, ao conceito de aços avançados de alta resistência.

Os aços Alta Resistência e Baixa Liga e Ultra-Alta Resistência são materiais com grande aplicação de mercado, cujo seu entendimento possibilita inovações estratégicas. O entendimento das modificações composicionais do aço médio carbono SAE 4340 possibilitou a aquisição do aço 300M. Avaliar e comparar as propriedades mecânicas destes aços, soldados a laser e submetidos a diferentes tratamentos, possibilitando a correlação microestrutural com o comportamento mecânico, visando entender as melhorias ou fragilizações que são determinantes na resistência destes materiais. Os aços foram divididos em lotes para produção de corpos de prova (tração e fadiga) nas seguintes condições: conforme recebido, nitretado a plasma, soldado a laser, soldado e revenido, soldado e nitretado a plasma. Na condição conforme recebido o aço 300M apresentou elevados valores de resistência mecânica ruptura catastrófica no regime plástico, assim como, alto limite na vida em fadiga, quando comparado ao aço 4340. Os resultados de todas as condições soldadas indicaram que, após soldagem a laser, ambos os materiais mantiveram a resistência mecânica, no entanto, apresentaram queda abrupta da vida em fadiga, proveniente da presença de defeitos de solidificação no cordão. Quanto ao tratamento térmico de revenimento pós-soldagem dos aços estudados, observou-se que os aços 4340 e 300M apresentaram aumento na resistência mecânica, sem perda significativa de ductilidade e queda da vida em fadiga adivinda dos defeitos de soldagem. No tratamento de nitretação observou-se, no aço 4340, aumento significativo da resistência a tração, contudo queda na vida em fadiga. No entanto, apesar dos diferentes processos de tratamento (implantação iônica e nitretação a plasma) e das diferentes temperaturas empregadas, o aço 300M apresentou queda na resistência mecânica nos ensaios de tração, contudo resultados promissores na vida em fadiga, dureza e corrosão. Neste trabalho observou-se que tratamentos térmicos e termoquímicos em materiais com grande adição de silício (aprox. 2%), desfavorecem as propriedades mecânicas em regime plástico, pois mesmo em temperaturas baixas a precipitação de nitretos e carbonetos aciculares e difusão de contaminantes em contornos são favorecidas, fenômeno que fragiliza a superfície do material.