INTRODUÇÃO
A fuselagem de uma aeronave de asa
fixa é geralmente considerada como dividindo-
se em 5 partes principais - fuselagem, asas,
estabilizadores, superfícies de controle e trem
de pouso. A fuselagem de helicóptero consiste
da célula, rotor principal e caixa de engrenagens
de redução (gearbox), rotor de cauda (em
helicópteros com apenas um rotor principal) e
trem de pouso.
Os componentes da fuselagem são construídos
de uma grande variedade de materiais e
são unidos através de rebites, parafusos e soldagem
ou adesivos. Os componentes da aeronave
dividem-se em vários membros estruturais
(reforçadores, longarinas, nervuras, paredes,
etc.). Os membros estruturais das aeronaves são
desenhados para suportar uma carga ou resistir
ao estresse. Um único membro da estrutura
pode ser submetido a uma combinação de estresses.
Na maioria dos casos, os membros estruturais
são projetados para suportar mais cargas
nas extremidades do que sobre suas laterais;
ou seja, são mais sujeitos a tensão e compressão
que a flexão.
A resistência pode ser o requisito principal
em certas estruturas, enquanto outras necessitam
de qualidades totalmente diferentes.
Por exemplo, capotas, carenagens e partes semelhantes
geralmente não precisam suportar os
e estresses impostos pelo vôo, ou as cargas de
pouso. Contudo, essas partes devem possuir
qualidades, como um acabamento liso e formato
aerodinâmico.
PRINCIPAIS ESTRESSES ESTRUTURAIS
Durante o projeto de uma aeronave,
cada centímetro quadrado da asa e da fuselagem,
cada nervura, longarina, e até mesmo cada
encaixe deve ser considerado em relação às
características físicas do metal do qual ele é
feito. Todas as partes da aeronave devem ser
planejadas para suportar as cargas que lhes
serão impostas. A determinação de tais cargas é
chamada análise de estresse. Apesar do planejamento
do desenho não ser uma atribuição do
mecânico, é, contudo, importante que ele compreenda
compreenda
e avalie os estresses envolvidos, para
evitar mudança no desenho original através de
reparos inadequados.
Há 5 estresses maiores, aos quais todas
as aeronaves estão sujeitas:
(A) Tensão
(B) Compressão
(C) Torção
(D) Cisalhamento
(E) Flexão
O termo estresse é geralmente utilizado
com o mesmo sentido da palavra esforço. O
estresse é uma força interna em uma substância
que se opõe ou resiste à deformação. O esforço
é a deformação do material ou substância. O
estresse é uma força interna, que pode causar
deformação.
A tensão é o estresse que
resiste à força que tende a afastar. O motor puxa
a aeronave para frente, porém, a resistência
do ar tenta trazê-la de volta. O resultado é a
tensão, que tende a esticar a aeronave. O esforço
de tensão de um material é medido em p.s.i.
(libras por polegada quadrada) e é calculado
dividindo-se a carga (em libras) requerida para
dividir o material pela sua seção transversal
(em polegadas quadradas).
A compressão é o estresse
que resiste à força de esmagamento. A resistência
compressiva de um material é também medida
em p.s.i. A compressão é o estresse que
tende a encurtar ou espremer as partes da aeronave.
A torção é o estresse que produz torcimento.
Enquanto a aeronave se move
para a frente, o motor também tende a torcêla
para um dos lados, porém outros componentes
da aeronave a mantêm no curso. Assim,
gera-se torção. A resistência torcional de um
material é sua resistência à torção ou torque.
O cisalhamento é o estresse que resiste
à força que tende a fazer com que uma camada
do material deslize sobre uma camada adjacente.
Duas chapas rebitadas, submetidas a tensão,
submetem os rebites a uma força de
cisalhamento. Geralmente a resistência ao cisalhamento
de um material é igual ou menor que
sua resistência à tensão ou compressão. As partes
de aeronaves, especialmente parafusos e
rebites, são geralmente submetidos à força de
cisalhamento.
O estresse de flexão é uma combinação
de compressão e tensão. A vareta da,
foi encurtada (comprimida) em um dos lados
da flexão e esticada no lado externo da flexão.
