Divisão de Engenharia Civil Ano: 2010

(Turma 2010, TGs 2010)

Título: Um estudo comparativo entre painéis reforçados planos: ligação rebitada versus FSW (pdf 1,8 MB; software em VB 410 kB)

Autor: Hugo Holz Ruela

Orientador(es): Alex

Relator(es): Eliseu

Ano: 2010

Resumo:

A introdução do método de solda por fricção (FSW) como um processo alternativo para a substituição dos tradicionais rebites em estruturas primárias de aeronaves tem potencial para a redução dos custos de fabricação e do peso estrutural. Métodos de análise estão atualmente em desenvolvimento para esse novos painéis. Nesse contexto, o presente trabalho visa identificar as principais diferenças entre a flambagem local de painéis reforçados com ligação FSW e com ligação rebitada. Diversos painéis reforçados com diferentes números de reforçadores e diferentes tipos de ligação, sujeito à compressão uniforme, são numericamente testados utilizando modelos de elementos finitos. Os resultados obtidos são comparados com resultados analíticos simples atualmente disponíveis para o projeto. Identifica-se, numa primeira aproximação, as principais diferenças do comportamento crítico de painéis reforçados com ligações FSW e com ligações rebitadas.

Abstract:

The introduction of friction stir welding (FSW) as an alternative joining process for traditional rivet fastening for primary aircraft structures has the potential to lower manufacturing costs and structural weight. Methods for strength analysis and design are currently under development. In this context, the present work aims to highlight the main differences between local buckling strength behavior of FSW and rivet stiffened panels. Several stiffener panels, with a variable number of stiffeners and joining type, subject to uniform compression are numerically tested utilizing finite element models. The obtained results are compared to simplified analytical results currently employed in design. A first insight on the critical buckling performance between riveted and welded designs is then allowed.