Análise de otimização topológica em um suporte de baterias para um veículo aéreo não tripulado (UAV)

Abstract

A busca por soluções de otimização estrutural eficientes é constante na engenharia, visando aprimorar a resistência estrutural e reduzir a massa. A Otimização Topológica (OT) é um método promissor que busca a melhor distribuição de material em um domínio específico, variando conforme o comportamento mecânico da estrutura. O Método de Otimização Topológica (MOT) foi introduzido por Bendsøe e Kikuchi (1988) e se baseia em microestruturas. Esta pesquisa analisa a OT com foco na otimização de layouts, tendo como objeto de estudo o suporte de baterias de um veículo aéreo não tripulado desenvolvido pela empresa Akaer Engenharia S.A. com o principal objetivo a redução de massa para melhor performance do drone. Considerando as condições de contorno, foi feita a OT por meio de software próprio para esta utilização e posteriormente, aplicada as restrições de manufaturar dado que esta peça será usinada. Após isto, o modelo resultante também foi submetido a uma análise de elementos finitos para simulação dos esforços estruturais e validação da concepção do projeto. Após todo o processo avaliativo, é possível constatar que a OT proporcionou um resultado satisfatório do ponto de vista de redução de massa e resistência mecânica do contexto proposto pelo contexto ao que a peça está submetida.