Aplicação de Otimização Topológica no Projeto da Fuselagem de uma Aeronave SAE Aerodesign e no Chassi de um Veículo Ultra Eficiente

Abstract

Otimização topológica consiste na obtenção do melhor layout ou distribuição de massa de uma estrutura visando atender algum critério específico, como por exemplo, minimização da energia de deformação ou volume final de um corpo. Neste trabalho, a técnica de otimização de topologia será aplicada no projeto de duas estruturas de máquinas que se beneficiariam com redução de peso para aumentar seu desempenho: 1) a fuselagem de uma aeronave de pequeno porte de competição SAE Aerodesign e 2) o chassi de um veículo ultra eficiente de competição. No primeiro caso, a metodologia será utilizada para otimizar o layout das barras da treliça, constituídas de material compósito, da fuselagem presente na aeronave da equipe Triângulo Aéreo da UFTM. No caso do veículo ultra eficiente da equipe Triângulo Verde, também da UFTM, a otimização de topologia será empregada na minimização da massa da estrutura do chassi construída em alumínio de forma a não violar os requisitos de integridade estrutural exigidos na competição. Os resultados comprovaram que a técnica de otimização topológica é de fato uma ferramenta efetiva a ser usada no projeto de uma estrutura contando que a modelagem e a análise sejam feitas corretamente.