Fundamentos de Engenharia Aeronáutica - Volume único

a) Distorções gradualmente crescentes provocadas por um aumento da carga até á criação de
uma situação inaceitável. A rigidez estrutural e a aerodinâmica são os únicos parâmetros
envolvidos.
b) Condições dinâmicas, onde a inércia e o amortecimento da fuselagem e o escoamento de ar
interagem com a rigidez de maneira a causar efeitos dinâmicos inaceitáveis, vibrações
geralmente divergentes.
Do ponto da vista do projeto estrutural a consideração principal em ambos os casos é a
rigidez. Geralmente o amortecimento estrutural é pequeno e não pode ser controlado pelo
projetista. A inércia e o amortecimento da fuselagem podem ser importantes, em especial
quando grandes massas concentradas são fixadas em superfícies sustentadoras.
Critério de Rigidez: No passado os critérios de rigidez foram usados para estabelecer
características de aeroelasticidade satisfatórias para uma fuselagem. Estas equações
relativamente simples caíram pela maior parte em desuso devido a duas boas razões:
a) É difícil produzir uma equação simples que cubra adequadamente todos os aspectos críticos
de um componente da fuselagem sem usar um grande fator de segurança (para prever todas as
contingências) sendo por isso inaceitável.
b) O desenvolvimento de sofisticadas técnicas de análise permitiu que as condições de
aeroelasticidade pudessem ser estabelecidas mais exatamente e eficientemente em termos do
peso da fuselagem.
Muitos critérios de rigidez estão relacionados com a rigidez de torção de superfícies
sustentadoras. Esta é a principal característica estrutural que determina a mudança do ângulo
de ataque local quando a carga é aplicada. O ângulo de ataque afeta diretamente o valor da
carga. Quando uma superfície sustentadora tem uma flecha positiva, a sua distorção devido à
flexão torna-se também importante.
Funcionalidade: Do ponto da vista da disposição estrutural de toda a fuselagem, a
consideração mais importante da funcionalidade, é aquela que se levanta devido aos efeitos da
fadiga.
Essencialmente há duas maneiras de assegurar que a estrutura continua a reter a força
adequada durante a sua vida:
a) Conceito seguro da vida, onde o cálculo e teste são usados para demonstrar que nenhuma
falha ocorrerá sob um espectro crítico do carregamento dentro de uma vida especificada para
um dado componente. Assegurá-la a uma probabilidade suficientemente remota da falha, é
necessário aplicar na prática um grande fator de segurança.
b) O conceito Tolerância ao Dano (“Damage Tolerance” ), onde há uma ênfase no projeto:
- Provisão de um número de trajetos para reagir a uma condição de carregamento dada, de
modo que as alternativas estejam disponíveis no evento de uma falha.
- A análise de fratura mecânica, para predizer a taxa de crescimento de toda a fissura, com a
incorporação de limitadores de fratura (crack stoppers) para atrasar o progresso de fissuração.
- A facilidade da inspeção para permitir que fissuras possam ser encontradas e a estrutura
reparada muito tempo antes que uma situação crítica esteja alcançada.
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