Projeto de estrutura de drone para fabricação pelo processo de Manufatura Aditiva FDM em polímero ABS (2019)
- Authors:
- Autor USP: OLIVEIRA, TARCÍSIO LADEIA DE - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SEM
- Subjects: AERONAVES NÃO TRIPULADAS; PROJETO MECÂNICO; MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS; MANUFATURA ADITIVA; ESTRUTURAS DE PLÁSTICO; PLÁSTICOS
- Language: Português
- Abstract: O trabalho analisa a viabilidade do uso de modelagem por fusão e deposição (FDM) com material ABS para a fabricação de estruturas para drones, tendo como base o frame F450 da DJI. Foram realizadas simulações pelo método dos elementos finitos sobre quatro propostas de estruturas, desenvolvidas iterativamente. A primeira proposta foi uma prova de conceito básica, submetida ao esforço máximo atingível pelo conjunto motor-hélice do drone modelo, em simulação estática, estando inseridos na modelagem simplificações dos outros elementos que compõem o UAV. A segunda proposta consistiu em um conjunto de quatro estruturas com mesmo exterior e diferentes preenchimentos, sendo realizado o mesmo teste da proposta anterior em conjunto com análise modal. Para comparação, as mesmas simulações foram realizadas em um modelo do “braço” do frame original. A terceira proposta se baseou nos resultados da anterior visando minimizar a massa. Foram realizadas simulações em quatro estados: máxima tensão, tensão de equilíbrio, baixa tensão e repouso, obtendo-se as tensões resultantes e frequências de ressonância, além de quatro simulações de queda (0,5, 1,0, 2,0 e 3,0 m/s). A quarta proposta foi criada visando sanar problemas notados na estrutura anterior, sendo realizados os mesmo testes. Tanto a primeira quanto a segunda proposta se mostraram promissoras, devido às baixas tensões resultantes, embora as frequências de ressonância se mostrassem muito próximas às frequências de rotação do motor. O sobredimensionamento resultante foi alto. A terceira proposta se mostrou menos superdimensionada, por outro lado, se mostrou pouco promissora em quedas. A quarta proposta apresentou melhores resultados nesse quesito. Em ambas houveram frequências de ressonância muito próximas a possíveis velocidades de rotação do motor. Apesar disso, o uso de ABS e FDM para fabricação de tais estruturas se mostrou promissor, especialmente para dronesauto-estabilizados. Resta, porém, a necessidade de realização de testes práticos para analisar o efeito das frequências de ressonância e como outros fatores, como a fadiga, podem afetar o desempenho delas.
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2019
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ABNT
OLIVEIRA, Tarcisio Ladeia de. Projeto de estrutura de drone para fabricação pelo processo de Manufatura Aditiva FDM em polímero ABS. 2019. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2019. Disponível em: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/2bb4490f-4ad5-4c3d-94cc-320e9944a732/Oliveira%2C%20Tarc%C3%ADsio%20Ladeia%20de_tcc.pdf. Acesso em: 22 mar. 2025. -
APA
Oliveira, T. L. de. (2019). Projeto de estrutura de drone para fabricação pelo processo de Manufatura Aditiva FDM em polímero ABS (Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação). Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/2bb4490f-4ad5-4c3d-94cc-320e9944a732/Oliveira%2C%20Tarc%C3%ADsio%20Ladeia%20de_tcc.pdf -
NLM
Oliveira TL de. Projeto de estrutura de drone para fabricação pelo processo de Manufatura Aditiva FDM em polímero ABS [Internet]. 2019 ;[citado 2025 mar. 22 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/2bb4490f-4ad5-4c3d-94cc-320e9944a732/Oliveira%2C%20Tarc%C3%ADsio%20Ladeia%20de_tcc.pdf -
Vancouver
Oliveira TL de. Projeto de estrutura de drone para fabricação pelo processo de Manufatura Aditiva FDM em polímero ABS [Internet]. 2019 ;[citado 2025 mar. 22 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/2bb4490f-4ad5-4c3d-94cc-320e9944a732/Oliveira%2C%20Tarc%C3%ADsio%20Ladeia%20de_tcc.pdf
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