Resistência dos Materiais - estrutura

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darksjr
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Resistência dos Materiais - estrutura

Mensagem por darksjr »

Prezados,

Qual é a probabilidade de termos falhas estruturais em um avião comercial? Quais os teste que são realizados durante o projeto? E o que é analisado durante a manutenção das aeronaves para evitar o colapso das estruturas?

um abraço para todos.
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Constellation
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Falhas estruturais

Mensagem por Constellation »

Caro darksjr,

Falha estrutural completa em uma aeronave comercial é difícil de acontecer, mas não impossível. Vamos analisar alguns casos ocorridos:

Falha de projeto:

Lockheed L188 Electra II - Brannif - N9705C: Sofreu falha estrutural na asa, em condição de turbulência moderada, em 29/09/1959. Precipitou-se perto de Buffalo, Texas, matando todos os 34 ocupantes.

Lockheed L188 Electra II - Northwest Orient - N121US: Sofreu falha estrutural na asa, em condição de turbulência moderada, em 17/03/1960. Precipitou-se perto de Tell City, Indiana, matando todos os 63 ocupantes.

Esses dois acidentes foram muito parecidos, as asas falhavam entre o motor interno e o motor externo, por uma falha de projeto. O avião teve suspensação do CA até que a Lockheed reforçasse as asas, com sucesso. Tais problemas nunca mais ocorreram, mas os episódios prejudicaram as vendas e o avião teve sua produção suspensa em 1962, com apenas 171 aeronaves produzidas, um enorme prejuízo para a Lockheed.

Falha de projeto e fadiga estrutural:

De Havilland Comet I - BOAC - G-ALYP: Desintegrou-se no ar, em vôo normal, perto de Elba, no Mediterrâneo, em 10/01/1954. com a morte de todos os seus 35 ocupantes.

De Havilland Comet I - BOAC - G-ALYY: Desintegrou-se no ar em vôo normal, perto de Stromboli, no Mediterrâneo, em 08/04/1954. com a morte de todos os seus 21 ocupantes.

Antes desses dois acidentes, um outro Comet, o G-ALYV, também da BOAC, já havia sofrido falhas estrutural em um acidente na India, mas após passar por uma violenta tempestade.

O avião teve seu CA suspenso, e posteriormente cancelado, pois constatou-se um processo de fadiga prematura próximo às janelas retangulares, provocada pela pressurização do avião. Essa fadiga levou a uma falha completa da estrutura da fuselagem, e sua desintegração em vôo. As aeronaves fabricadas foram desmontadas. Um novo modelo, reprojetado com janelas ovais, o Comet IV, entrou em serviço em 1958.

É claro que a ultrapassagem deliberada ou acidental dos limites estruturais pode condenar um avião, e até mesmo provocar um acidente. Um Sud Aviation Caravelle da Panair do Brasil, o PP-PDU, sofreu falha estrutural após manobrar violentamente para evitar um tráfego, e terminou por ser desmontado.

Falhas de manutenção podem ocorrer, como no Caso do Boeing 747 da JAL, em agosto de 1985 (JAL 123), no qual a Boeing fez um reparo mal feito que terminou com uma falha estrutural em vôo: 520 mortos.

Nos testes de certificação de uma aeronave comercial, uma estrutura inteira é destruída para se conhecer os limites práticos de esforço estrutural, e componentes individuais são submetidos a ensaios de fadiga. Isso reduz os riscos. Na manutenção, existem checks de grande porte, como o Check C e o Check D, nos quais são inspecionados e/ou substituídos componentes estruturais críticos.

Isso não garante, todavia, confiabilidade de 100 por cento: uma aeronave cargueira B707 sofreu, em Manaus, uma falha no trem de pouso no taxi, o trem principal quebrou e varou a asa. Não me lembro a empresa e nem qual a aeronave, mas acho que foi caso de fadiga.

Um abraço.
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rafaelguimaraes
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Falha estrutural no 707

Mensagem por rafaelguimaraes »

Acho que foi o PP-BSE, um 707-330C da Beta. Foi em 23/10/2004

O trem de pouso simplesmente "varou" a asa e a aeronave foi sucateada.

Rafael
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Constellation
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Re: Falha estrutural no 707

Mensagem por Constellation »

rafaelguimaraes escreveu:Acho que foi o PP-BSE, um 707-330C da Beta. Foi em 23/10/2004

O trem de pouso simplesmente "varou" a asa e a aeronave foi sucateada.

Rafael
Oi, Rafael, você tem razão. A notícia abaixo saiu no Jetsite:

"707 da Beta acidenta-se em Manaus

Um 707-330C da Beta Cargo sofreu avarias no dia 23 de outubro de 2004, quando iniciava sua decolagem em Manaus, Amazonas. O trem de pouso direito do jato quebrou e o 707 acabou saindo da pista. Não houve feridos entre os tripulantes. Pela aparência da aeronave e idade da mesma, a recuperação poderá ser economicamnet inviável.
Este 707, matriculado PP-BSE, é um velho pioneiro: começou sua carreira em fevereiro de 1967 na Lufthansa, voando com a matrícula D-ABUI. Depois, em 1979, foi transferido para a German Cargo onde seguiu voando como cargueiro. Em fevereiro de 1985 passou a vor na Transbrasil como PT-TCM e depois na Aerobrasil, em 1990. Em novembro de 1996, a Beta Cargo comprou a aeronave, que já contava com mais de 100,000 horas de vôo ao se acidentar. Deixará saudade nos aficcionados e saudosistas".


É, o bichão era "jurássico" mesmo, 100 mil horas de vôo. Devia estar cansadão.

Um abraço.
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Pablo

Mensagem por Pablo »

:plane:
Boa noite caríssimos!
Não sou apenas fotógrafo, também sou técnico em Estruturas e Tratamento Anti-corrosivo.
Outro tipo de problema que pode ocorrer causar danos de estruturais em uma aeronave é a Corrosão que acarreta perda de resistência do metais que constituem a estrutura do avião. Os metais podem ser destruídos, enfraquecidos e até mesmo perfurados pela corrosão. Se ele ocorrer em uma peça importante (suporte do motor, longarina, trem de pouso, parafuso de fixação destes elementos e etc.) o dano é catastrófico.

- A pintura é essencial para impedir que a chapa fique exposta às intempérias. A primeira demão de tinta na chapa é uma tinta de fundo, como se fosse o zarcão dos portões de ferro, que é o cromato de estrôncio. Se alguém lembra das aulas de química vai se lembrar da propriedade "eletronegatividade", que é a tendência de um átomo de perder elétrons. Quanto mais distantes dois elementos estiverem na tabela periódica, maior e mais rápida é a transferência de elétrons e conseqüentemente a corrosão do elemento químico, no caso o metal. O cromato da tinta de fundo se oferece em sacrifício para ser corroído pelo alumínio porque ele fica próximo do alumínio e resulta em uma "velocidade lenta" de corrosão. A corrosão nunca pode ser interrompida pois ela é o processo inverso da metalurgia: o minério é transformado em metal pela Metalurgia (processo induzido pelo homem) e retorna ao seu estado natural pela Corrosão (processo espontâneo). O tratamento quando bem feito e bem acompanhado só reduz a velocidade do processo natural.
O assunto é extenso e eu me ofereço para responder o que eu souber.
Antes que eu me me esqueça, não deixem de visitar o site : [url]www.pabloaerobrasil.net[/url]
Grandes abraços a todos!
Paulo César, o Pablo!
Pablo

Superfície polida

Mensagem por Pablo »

Boa noite!
Eu sabia que alguém iria perguntar isso.
A chapa normalmente é composta de uma "liga de aluminio", que é o alumínio combinado com outras substâncias para ter maior resistência e outras propriedades diferentes daquelas de uma chapa de alumínio puro.
Essa chapa de liga alumínio recebe, em seu processo de fabricação, uma camada de alumínio puro que reveste e protege a mesma pois o alumímio puro tem uma menor capacidade de reagir com o ambiente externo e conseqüentemente se corroer. Em resumo, a liga dá a resistência física adequada para a chapa resistir aos esforços e a camada de alumínio puro, chamada de Alclad, protege a mesma.
A chapa precisa sempre estar brilhando e sendo polida até atingir um limite, pois cada polimento retira camadas micrométricas de material. A partir daí o avião precisa ser pintado necessariamente.
Porém essa mesma chapa pelo lado interno está pintada com o cromato, pois o ambiente corrosivo é mais agressivo até do que a chuva, o sol e as intempéries. O metal recebe respingos de óleo dos equipamentos, urina (caso o banheiro não esteja devidamente vedado), combustível, bactérias do combustível e seus e excrementos, sujeiras, sal marinho, água da lavagem do avião e "otras cossitas más".
Mas não se espantem, pois as indústrias estudam a Corrosão há mais de meio século e determinam procedimentos, corrigem erros de projeto, constroem o avião de maneira que o operador possa atuar para minimizar os efeitos da mesma.
O basicão é manter a chapa sempre pintada, principalmente por dentro, e SEMPRE lavar a aeronave para remover todos os vestígios de sujeiras, sal e outras substâncias que possam causar uma "transferência de elétrons", ou seja, a chapa perde elétrons, perde material e perde a resistência estrutural necessária para aguentar os esforços do vôo.
Isso vale para todos os componentes metálicos do avião: rebites de alumínio, parafusos de aço, peças de magnésio, zinco e outros metais.
Abraços!
Xiiii, falei demais! [color=blue][/color]
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Constellation
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Tem um verniz

Mensagem por Constellation »

Caros amigos,

Os aviões da American Airlines têm um verniz por cima da chapa, eu vi um B777 em GRU bem de perto, e a chapa não é polida, é pintada, não tem cor de alumínio natural.

As barrigas dos Boeings da Varig, na pintura antiga, eram polidas, ficava na chapa mesmo, em Alclad, como descreveu nosso amigo Pablo. Algumas eram pintadas de cinza. Isso acontecia na Vasp também. Nos Boeing 727 da Vasp, alguns aviões, que vieram usados, como o PP-SRK que bateu em Fortaleza, tinham barrigas pintadas de cinza claro, enquanto outros, que vieram novos da Boeing, estavam na chapa polida.

Um Boeing 737-200, se não me engano o PP-SMY, teve a pintura inteiramente removida, por algum tempo, mas voltou a ser pintado depois. Eu acho que deixar o avião na chapa dá um trabalho de manutenção muito grande, não compensa a redução de peso.

Um abraço.
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Pablo

Chapa polida

Mensagem por Pablo »

O polimento não dá tanto trabalho assim para a manutenção porque o serviço só é feito quando o mesmo pára para uma inspeção média ou grande. Dependendo do tamanho do avião, já existe uma equipe com máquinas politrizes e algum tipo de cera ou massa (eu nunca fiz e nem vi fazendo, mas já ouvi falar do processo) para dar o tratamento, é muito mais rápido do que pintar ou trocar a pintura. A periodicidade do tratamento também deve ser bem longa. Alguém aí se lembra do 2° protótipo do Brasilia? Ele foi cedido ao CTA para ser usado pela Divisão de Ensaios em Vôo (atual Grupo Especial de Ensaios em Vôo - GEEV, onde eu trabalho); os polimentos foram feitos até que não podia mais polir. Quando eu vim trabalhar aqui, em 2000, estavam resolvendo o que faziam com o avião e ele não teria mais polimento a fazer. Em 2003 ele foi entregue ao Parque de Material Aeronáutico do Afonsos e hoje voa pintado com o padrão de cor cinza. Se ele foi pintado é porque a vida estrutural ainda é longa e não tem problemas de fadiga ou corrosão, ou se tinha foram corrigidos pela grande máquina de manutenção que é o Parque dos Afonsos. O trabalho de pintura é tão grande e complexo (quanto mais cores tiver, mais demorado é) que só compensa quando o avião pára por muito tempo e ainda tem um bom tempo de vida útil.
Abaraços e quem quiser perguntar, esteja à vontade.
Eu não sou sacana como o mestre da propaganda da Nova Schin. :lol:
EMB-500
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Mensagem por EMB-500 »

Caros,

Conforme li num artigo a alguns anos atrás um fator que também pode contribuir para uma falha estrutural é a utilização de lâminas (estliete, por exemplo) ou até mesmo de lixas de alta granulação para remoção de selante ou resíduos de tinta da fuselagem da aeronave.

Esta prática pode causar riscos superficiais no revestimento que se tornam pontos de concentração de tensão, devido a redução da espessura da chapa, e com o passar do tempo, principalmente nas aeronaves pressurizadas podem gerar rupturas com efeitos desastrosos.

Sds.

EMB-500
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