ANÁLISE DO USO DE COMPÓSITOS EM AERONAVES E SEUS BENEFÍCIOS

UNIVERSIDADE DE TAUBATÉ

SABRINA DE SOUZA NASCIMENTO LUCIO

ANÁLISE DO USO DE COMPÓSITOS EM AERONAVES E SEUS BENEFÍCIOS

Taubaté - SP

2020

SABRINA DE SOUZA NASCIMENTO LUCIO

 

ANÁLISE DO USO DE COMPÓSITOS EM AERONAVES E SEUS BENEFÍCIOS

Trabalho de Graduação apresentado para obtenção do Certificado de Graduação do curso de Engenharia Aeronáutica do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade de Taubaté.

Orientador(a): Profa. Dra. Katia Celina da Silva Richetto  

Coorientador(a): Prof. Me. Edson Vander Pimentel

Taubaté – SP

2020

SABRINA DE SOUZA NASCIMENTO LUCIO

ANÁLISE DO USO DE COMPÓSITOS EM AERONAVES E SEUS BENEFÍCIOS

Trabalho de Graduação apresentado para obtenção do Certificado de Graduação do curso de engenharia aeronáutica do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade de Taubaté.

DATA:___________________________

RESULTADO:_____________________

BANCA EXAMINADORA:

Profa. Dra. Kátia Celina da Silva Richetto              UNIVERSIDADE DE TAUBATÉ

Assinatura: __________________________________

Prof. Me. Edson Vander Pimentel                            UNIVERSIDADE DE TAUBATÉ

Assinatura: __________________________________

Prof. Me. Paulo de Tarso de Moraes Lobo           UNIVERSIDADE DE TAUBATÉ

Assinatura: __________________________________

07/10/2020

Dedico este trabalho aos meus pais Elizeth Aparecida do Nascimento e Deusdedit Lucio.

AGRADECIMENTOS

Em primeiro lugar agradeço a Deus, fonte da vida e da graça. Agradeço pela minha vida, minha inteligência, minha família e meus amigos.

À Universidade de Taubaté – UNITAU, que ofereceu um excelente ambiente educacional com profissionais capacitados.  

À minha orientadora, Profa. Dra. Kátia Celina da Silva Richetto por todo o incentivo e motivação na orientação deste trabalho.

Aos meus pais Deusdedit e Elizeth, que apesar das dificuldades enfrentadas, sempre encorajaram meus estudos.

Aos Professores Aos Professores Prof. Me. Edson Vander Pimentel e Prof. Me. Paulo de Tarso M. Lobo por aceitarem fazer parte da banca examinadora por aceitarem fazer parte da banca examinadora.

Às funcionárias da Secretaria pela dedicação, presteza e principalmente pela vontade de ajudar.

RESUMO

A indústria aeronáutica está sempre em busca de novas tecnologias capazes de tornar a experiência humana de voar mais lucrativa e confortável. Nesse sentido, materiais compósitos têm sido utilizados, pois, formados a partir da união de dois ou mais materiais, obtêm propriedades mecânicas elevadas que proporcionam baixo peso e alta resistência. Neste trabalho, o objetivo geral consiste em analisar as vantagens trazidas por essa tecnologia à produção de aeronaves. Especificamente, a pesquisa pretende apresentar um estudo comparativo entre três aeronaves que utilizam compósitos de maneira significativa em suas estruturas e outras doze que não utilizam esse material na mesma proporção. Aquelas denominadas como parte do grupo 1 e estas parte do grupo 2. No que toca à metodologia, primeiramente, fez-se a descrição das informações obtidas por meio da coleta de dados a respeito desses grupos. Em segundo lugar, determinou-se por meio de análise estatística qual grupo era produzido com material mais vantajoso. Com a análise, verificou-se que há vantagens consideráveis no uso de compósitos na produção de aeronaves uma vez que as diferenças porcentuais das características avaliadas se concluíram favoráveis para as aeronaves do primeiro grupo.

Palavras-chave: Compósitos. Aeronaves. Análise. Materiais.

ABSTRACT

The aviation industry is always looking for new technologies that can make human’s flying experience more profitable and comfortable. Therefore, composite materials have been used because, formed from the union of two or more materials, they obtain high mechanical properties that provide low weight and high resistance. In this project, the general objective is to analyze the advantages brought by this technology to aircraft production. Specifically, the research intends to present a comparative study between three aircrafts that use the composition according to their structures and twelve others that do not use this material in the same proportion. Those named as part of group 1 and these part of group 2. Regarding the methodology, in the first place, a description of the information obtained through the collection of data regarding these groups was made. In second place, it was determined through statistical analysis which group was produced with the most advantageous material. With the analysis, it was verified that there are considerable advantages in the use of composites in the production of specifications since the percentage differences of the evaluated characteristics were concluded favorable for the aircraft of the first group.

KEYWORDS: Composites. Aircraft. Analyze. Materials.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1: O voo de Ícaro.        11

Figura 2: Avião 14bis.        12

Figura 3: Compósitos reforçados com fibras (a) contínuas e alinhadas, (b) descontínuas e alinhadas, e (c) descontínuas e aleatoriamente orientadas.        15

Figura 4: Tecido de fibra de vidro com trama plain.        17

Figura 5: Fibra de Carbono        17

Figura 6: Fibra de Aramida        18

Figura 7: Materiais utilizados no Boeing 787.        20

Figura 8: Gaiola de Faraday        21