Mass Prediction Models for Air Cargo Challenge Aircraft
Autor(a) principal: | |
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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. |
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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 |
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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. |
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