Sensores de fibra ótica para avaliação da saúde estrutural de aeronaves

• Autor(a) principal: Pereira, Renato Ivan Domingos
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/26045
• topic: Sensores em fibra ótica; Redes de Bragg; SHM em aeronaves

O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de sensores para a monitorização de parâmetros de voo de uma aeronave. Para este efeito, foram desenvolvidos sensores em fibras óticas para monitorizar a frequência natural e a deformação vertical da asa de uma aeronave. Para estudar diferentes métodos de implementação das redes de Bragg, foi primeiramente utilizada uma estrutura em alumínio semelhante a uma asa. Esta estrutura foi num primeiro passo, analisada através de simulações computacionais. Com os resultados obtidos nas simulações, foram aplicados dois métodos diferentes de fixação dos sensores e estudada a deformação vertical da placa, quando sujeita a cargas e o efeito da variação da massa na frequência natural da estrutura. Por fim, com o objetivo de fortalecer mecanicamente as fibras, estudou-se também qual o efeito na sensibilidade das redes, com a adição de uma resina epóxi, onde se verificou uma diminuição na ordem dos 10%. Após avaliar o comportamento da placa de alumínio, foi utilizada a asa de uma aeronave não tripulada para aplicar os sensores desenvolvidos. Nesta asa foi caracterizada a sua deformação vertical onde foi conseguida uma sensibilidade máxima de 4,15 / e a variação da frequência natural com a variação da massa da estrutura. Uma vez realizada a caracterização da asa em laboratório, foi testado o desempenho dos sensores num túnel aero-acústico a diferentes velocidades. Aqui ficou claramente demonstrada a capacidade dos sensores em monitorizar diversas amplitudes da asa e invariabilidade da frequência natural da estrutura para cada velocidade