Mass Prediction Models for Air Cargo Challenge Aircraft

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Garcia, Gustavo Lima
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.6/8558
Resumo: The development of mass prediction models, specific for the Air Cargo Challenge competition, is presented on this dissertation. This Design/Build/Fly competition has a major interest to the University of Beira Interior, particularly to the Aerospace Sciences Department. These models are divided in two development methods: statistical and structure equations based type. The statistical mass models are developed based on data collected from past editions and are divided in general and component based mass models. The accuracy of this type of models is, mainly, dependent on the amount of data available. On both of them three models are presented, one containing all available aircraft and two more created from the division in two groups of the original one. Using the structure equations method, where the amount of material is determined, required to withstand the stresses that the airplane is subjected, a model is developed for each one of the three wing configurations considered, mainly CFRP, D-box CFRP and CFRP tube spar. The tail boom component equation is created independently and the remaining components masses are determined from coefficients based on geometric characteristics and the wing mass calculated. The associated average error to these models is inferior to 1%. The results obtained from the application in the considered study cases are also presented and the respective validity, accuracy and application, in terms of design phase, for each method, are discussed.
id RCAP_0d8400e2390e95741d679a048d8ee479
oai_identifier_str oai:ubibliorum.ubi.pt:10400.6/8558
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository_id_str 7160
spelling Mass Prediction Models for Air Cargo Challenge AircraftAeronaveAir Cargo ChallengeAjuste de DadosConfiguração de AsaModelos de Previsão de MassaPerfil AlarPolímero de Fibra de Carbono ReforçadoVeículo Aéreo Não-TripuladoDomínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia AeronáuticaThe development of mass prediction models, specific for the Air Cargo Challenge competition, is presented on this dissertation. This Design/Build/Fly competition has a major interest to the University of Beira Interior, particularly to the Aerospace Sciences Department. These models are divided in two development methods: statistical and structure equations based type. The statistical mass models are developed based on data collected from past editions and are divided in general and component based mass models. The accuracy of this type of models is, mainly, dependent on the amount of data available. On both of them three models are presented, one containing all available aircraft and two more created from the division in two groups of the original one. Using the structure equations method, where the amount of material is determined, required to withstand the stresses that the airplane is subjected, a model is developed for each one of the three wing configurations considered, mainly CFRP, D-box CFRP and CFRP tube spar. The tail boom component equation is created independently and the remaining components masses are determined from coefficients based on geometric characteristics and the wing mass calculated. The associated average error to these models is inferior to 1%. The results obtained from the application in the considered study cases are also presented and the respective validity, accuracy and application, in terms of design phase, for each method, are discussed.O desenvolvimento de modelos de previsão de massa para aeronaves da competição Air Cargo Challenge é apresentado nesta dissertação. Esta competição, do tipo Design/Build/Fly, tem um grande interesse para a Universidade da Beira Interior, em particular para o Departamento de Ciências Aeroespaciais. Estes modelos estão divididos em dois métodos de desenvolvimento: baseados em métodos estatísticos e em equações da estrutura Os modelos estatísticos desenvolvidos são baseados em dados recolhidos de edições passadas e divididos em gerais e divididos por componentes. A precisão destes modelos está, essencialmente, dependente da quantidade de dados disponíveis. Em ambos, são apresentados três modelos, um contendo todas as aeronaves disponíveis e outros dois criados a partir da divisão em dois grupos do original. Utilizando o método das equações da estrutura, é determinada onde a quantidade de material necessária, para resistir às forças a que a aeronave está sujeita, é desenvolvido um modelo para cada uma das três configurações de asa consideradas, maioritariamente em compósito de fibra de carbono, D-box em compósito de fibra de carbono e longarina em tubo de compósito de fibra de carbono. O cone da cauda é desenvolvido independentemente e a massa dos restantes componentes é determinada a partir de coeficientes baseados em características geométricas e na massa da asa calculada. O erro médio associado a estes modelos é inferior a 1%. Apresentam-se também os resultados obtidos para a aplicação nos casos de estudo considerados e são discutidas as respetivas validade, precisão e aplicação, em termos de fase de projeto, para cada método.Gamboa, Pedro VieirauBibliorumGarcia, Gustavo Lima2020-01-21T17:00:26Z2018-07-202018-06-192018-07-20T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.6/8558TID:202361543enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-12-15T09:48:38Zoai:ubibliorum.ubi.pt:10400.6/8558Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T00:48:52.351735Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
dc.title.none.fl_str_mv Mass Prediction Models for Air Cargo Challenge Aircraft
title Mass Prediction Models for Air Cargo Challenge Aircraft
spellingShingle Mass Prediction Models for Air Cargo Challenge Aircraft
Garcia, Gustavo Lima
Aeronave
Air Cargo Challenge
Ajuste de Dados
Configuração de Asa
Modelos de Previsão de Massa
Perfil Alar
Polímero de Fibra de Carbono Reforçado
Veículo Aéreo Não-Tripulado
Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Aeronáutica
title_short Mass Prediction Models for Air Cargo Challenge Aircraft
title_full Mass Prediction Models for Air Cargo Challenge Aircraft
title_fullStr Mass Prediction Models for Air Cargo Challenge Aircraft
title_full_unstemmed Mass Prediction Models for Air Cargo Challenge Aircraft
title_sort Mass Prediction Models for Air Cargo Challenge Aircraft
author Garcia, Gustavo Lima
author_facet Garcia, Gustavo Lima
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Gamboa, Pedro Vieira
uBibliorum
dc.contributor.author.fl_str_mv Garcia, Gustavo Lima
dc.subject.por.fl_str_mv Aeronave
Air Cargo Challenge
Ajuste de Dados
Configuração de Asa
Modelos de Previsão de Massa
Perfil Alar
Polímero de Fibra de Carbono Reforçado
Veículo Aéreo Não-Tripulado
Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Aeronáutica
topic Aeronave
Air Cargo Challenge
Ajuste de Dados
Configuração de Asa
Modelos de Previsão de Massa
Perfil Alar
Polímero de Fibra de Carbono Reforçado
Veículo Aéreo Não-Tripulado
Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Aeronáutica
description The development of mass prediction models, specific for the Air Cargo Challenge competition, is presented on this dissertation. This Design/Build/Fly competition has a major interest to the University of Beira Interior, particularly to the Aerospace Sciences Department. These models are divided in two development methods: statistical and structure equations based type. The statistical mass models are developed based on data collected from past editions and are divided in general and component based mass models. The accuracy of this type of models is, mainly, dependent on the amount of data available. On both of them three models are presented, one containing all available aircraft and two more created from the division in two groups of the original one. Using the structure equations method, where the amount of material is determined, required to withstand the stresses that the airplane is subjected, a model is developed for each one of the three wing configurations considered, mainly CFRP, D-box CFRP and CFRP tube spar. The tail boom component equation is created independently and the remaining components masses are determined from coefficients based on geometric characteristics and the wing mass calculated. The associated average error to these models is inferior to 1%. The results obtained from the application in the considered study cases are also presented and the respective validity, accuracy and application, in terms of design phase, for each method, are discussed.
publishDate 2018
dc.date.none.fl_str_mv 2018-07-20
2018-06-19
2018-07-20T00:00:00Z
2020-01-21T17:00:26Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10400.6/8558
TID:202361543
url http://hdl.handle.net/10400.6/8558
identifier_str_mv TID:202361543
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron:RCAAP
instname_str Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
collection Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository.name.fl_str_mv Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1799136382374903808