Uma falha recorrente na admissão de ar de jatos supersônicos foi identificada como um problema de vibração aeroelástica. Esse fenômeno, que impede a correta gestão do fluxo de entrada, gera instabilidades que comprometem o desempenho do motor e a integridade estrutural. A interação entre o fluxo de ar compressível e a flexibilidade dos materiais provoca oscilações que, se não controladas, levam à fadiga prematura dos componentes.
Simulação do fluxo e análise de fadiga com Ansys Fluent e MSC Apex 🚀
Para abordar esse desafio, utiliza-se o Ansys Fluent para modelar a dinâmica de fluidos computacional (CFD) na entrada de ar, capturando os padrões de onda de choque e as flutuações de pressão que induzem a vibração. Os dados de carga obtidos são transferidos para o MSC Apex, onde é realizada uma análise de fadiga de materiais. Este software permite avaliar como as tensões cíclicas, geradas pela vibração aeroelástica, degradam a vida útil dos painéis e dutos de admissão. A integração de ambos os programas é chave para prever falhas antes da fabricação.
Digitalização 3D para uma análise estrutural precisa 🔧
O RealityCapture desempenha um papel crucial ao digitalizar componentes reais do sistema de admissão, como dutos e pás, a partir de escaneamentos fotogramétricos. Esses modelos 3D de alta fidelidade são importados diretamente para o MSC Apex, melhorando a precisão da malha e da simulação de fadiga. Ao capturar geometrias complexas e defeitos superficiais, reduz-se a incerteza nos resultados. Essa metodologia permite que os engenheiros visualizem as zonas críticas de vibração e otimizem o design para mitigar o risco de falha estrutural em voo supersônico.
Quais metodologias de simulação por elementos finitos ou análise multifísica vocês recomendam para modelar com precisão o acoplamento entre as cargas aerodinâmicas não estacionárias e a resposta estrutural nos dutos de admissão de jatos supersônicos, considerando os regimes de fluxo transônico e a fadiga de alta frequência em materiais compósitos?
(PS: A fadiga de materiais é como a sua depois de 10 horas de simulação.)