Determinação de frequências naturais e velocidades críticas aeroelásticas em asa de VANT: estudo experimental
| dc.contributor.advisor | Couras, Daut de Jesus Nogueira Peixoto | |
| dc.contributor.advisormail | dautcouras@ufersa.edu.br | |
| dc.contributor.author | Diógenes, Sanzia de Freitas Martins | |
| dc.contributor.coadvisor | Reis, Rômulo Pierre Batista dos | |
| dc.contributor.referee1 | Couras, Daut de Jesus Nogueira Peixoto | |
| dc.contributor.referee2 | Reis, Rômulo Pierre Batista dos | |
| dc.contributor.referee3 | Silva, Renata Sorah de Sousa e | |
| dc.coverage.spatial | Mossoró | |
| dc.date.accessioned | 2025-11-14T22:52:10Z | |
| dc.date.available | 2025-11-14T22:52:10Z | |
| dc.date.issued | 2025-08-04 | |
| dc.description.abstract | Este artigo determina experimentalmente as frequências naturais e as velocidades críticas aeroelásticas em uma semi-asa de Veículo Aéreo Não Tripulado (VANT), projetada para a competição SAE BRASIL AeroDesign. A análise considera os principais fenômenos aeroelásticos: divergência, reversão de comando e flutter, resultantes da interação entre forças aerodinâmicas, elásticas e inerciais. Esses efeitos representam riscos relevantes à estabilidade e à integridade estrutural da aeronave, sendo o flutter particularmente crítico, com ocorrência rigidamente limitada pelas normas, que exigem uma margem mínima de segurança de 15% em relação ao envelope de voo. O projeto da semi-asa adota uma configuração de viga engastada-livre e utiliza madeira balsa, a fim de alcançar elevada relação rigidez-peso. Os ensaios experimentais determinam as rigidezes flexionais (EI) e torcionais (GJ), além de identificar as frequências naturais e os modos de vibração por meio de excitação por impacto. Os modelos analíticos, alimentados com os parâmetros obtidos, estimam as velocidades críticas de instabilidade. Os resultados mostram boa concordância entre os dados experimentais e analíticos, o que válida a abordagem adotada. A metodologia aplicada contribui significativamente para a avaliação da segurança estrutural do VANT e fornece subsídios confiáveis para seu projeto aeroelástico e operação segura em voo. | |
| dc.description.abstract2 | This article experimentally determines the natural frequencies and critical aeroelastic speeds in a half-wing of an Unmanned Aerial Vehicle (UAV), designed for the SAE BRASIL AeroDesign competition. The analysis considers the main aeroelastic phenomena: divergence, control reversal, and flutter, resulting from the interaction between aerodynamic, elastic, and inertial forces. These effects pose significant risks to the stability and structural integrity of the aircraft, with flutter being particularly critical, its occurrence being strictly limited by standards that require a minimum safety margin of 15% in relation to the flight envelope. The half-wing design adopts a cantilevered beam configuration and uses balsa wood in order to achieve a high stiffness-to-weight ratio. Experimental tests determine the flexural (EI) and torsional (GJ) stiffnesses, in addition to identifying the natural frequencies and vibration modes through impact excitation. The analytical models, fed with the parameters obtained, estimate the critical instability speeds. The results show good agreement between the experimental and analytical data, which validates the approach adopted. The methodology applied contributes significantly to the assessment of the structural safety of the UAV and provides reliable input for its aeroelastic design and safe flight operation. | |
| dc.description.physical | 12 f. | |
| dc.format.mimetype | ||
| dc.identifier.bibliographicCitation | DIÓGENES, Sanzia de Freitas Martins et al. Determinação de frequências naturais e velocidades críticas aeroelásticas em asa de VANT: estudo experimental. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Ciência e Tecnologia) - Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Mossoró, 2025. | |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.ufersa.edu.br/handle/prefix/14395 | |
| dc.language.iso | pt_BR | |
| dc.publisher.center | Centro de Ciências Exatas e Naturais - CCEN | |
| dc.publisher.country | Brasil | |
| dc.publisher.initials | UFERSA | |
| dc.publisher.institution | Universidade Rural do Semi-Árido | |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | |
| dc.rights.holder | UFERSA | |
| dc.rights.license | CC-BY-SA | pt_BR |
| dc.rights.license | Attribution-ShareAlike 3.0 Brazil | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/br/ | |
| dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA E TECNOLOGIA | |
| dc.subject.keyword | Aeroelasticidade | |
| dc.subject.keyword | Ensaio experimental | |
| dc.subject.keyword | Rigidez | |
| dc.subject.keyword | Análise modal | |
| dc.subject.keyword | Aeroelasticity | |
| dc.subject.keyword | Experimental tests | |
| dc.subject.keyword | Semi asa | |
| dc.subject.keyword | Stiffness | |
| dc.subject.keyword | Modal analysis | |
| dc.subject.keyword | Aero design | |
| dc.subject.keyword | Reversão de comando | |
| dc.title | Determinação de frequências naturais e velocidades críticas aeroelásticas em asa de VANT: estudo experimental | |
| dc.title.alternative | Determination of natural frequencies and critical aeroelastic speeds in UAV wings: experimental study | |
| dc.type | info:eu-repo/semantics/bachelorThesis |