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Projeto e otimização de atuadores de liga com memória de forma em aplicações com interação fluido-estrutura
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Abstract

Visando o desenvolvimento de atuadores mais leves e eficientes para flaps, este trabalho mostra a viabilidade e as capacidades de mecanismos utilizando fios de liga com memória de forma (SMA) em uma configuração tipo bias. A descrição do comportamento termomecânico das SMAs é feita através do modelo constitutivo proposto por Hartl-Lagoudas. O flap é modelado como dois corpos rígidos com um grau de liberdade para rotação. A modelagem matemática considera o equilíbrio estático dos torques gerados pelo fio de SMA, a mola bias e as cargas aerodinâmicas calculadas via o método dos painéis finitos. As dimensões da mola elástica, a posição dos atuadores e a temperatura final de atuaçã são obtidos para dois problemas diferentes via otimização genética. A primeira otimização foca em obter o deslocamento máximo da borda de fuga. A segunda otimização visa maximizar o deslocamento da borda de fuga com o menor coeficiente possível para a mola elástica. Cada otimização é implementada e deflexões significativas são obtidas nos dois casos. O desempenho de cada atuador também é avaliada. Os resultados mostram a viabilidade de se utilizar atuadores com memória de forma para a morfagem de elementos aeronáuticos.