Divisão
de Engenharia Aeronáutica - IEA
1.
Laboratório de Estruturas – área
física: 800 m2
Atividades:
•
Ensaios Estáticos de Materiais e Estruturas
• Análise Experimental de Tensões
• Mecânica da Fratura e Fadiga
• Ensaios Dinâmicos de Estruturas
Principais Equipamentos:
• Máquina de ensaios tipo universal, Baldwin, com capacidade
de 100 toneladas
• Equipamentos para medidas estáticas e dinâmicas
de deformação
•
Equipamentos para medidas fotoelásticas bi- e tri-dimensionais
• Máquina de fadiga de alta freqüência, Amler,
com capacidade de 10 toneladas
• Sistema em malha fechada para ensaios estáticos e dinâmicos,
MTS, com capacidade de 100 kN.
2.
Laboratório de Informática – área física:
84 m2 - climatizado
Este laboratório é constituído por um conjunto de
microcomputadores ligados em rede. Programas específicos são
utilizados para ministrar aulas de laboratório virtual e para dar
treinamento em programas comerciais amplamente utilizados na indústria.
Com isto, os alunos podem adquirir uma experiência prática
e, conseqüentemente, ter um menor tempo de adaptação
na indústria.
Atividades:
• Aulas práticas
• Atividades de Projeto
• Computação de Engenharia e Científica
Equipamentos:
• 34 microcomputadores ATHLON 2.4, ASUS A7N8X-X, 512 Mb DDR MR
PC233, AGP GF4 MX440 64 Mb DDR TV 8X, HD 80 Gb 7200 rpm IDE, CDD 52x32x52,
Monitor CRT 17”
• Scanner, Impressoras, Projetor Multimídia, Circuito Fechado
de TV
Software:
• MatLab, Mathematica, NASTRAN, Autocad, CATIA, Compiladores,
entre outros
3.
Laboratório Prof. Kwei Lien Feng – área física:
1.600m2 .
3.1
Objetivo
O Laboratório de Engenharia Aeronáutica Prof. Kwei Lien
Feng reúne as instalações experimentais das áreas
de aerodinâmica, propulsão e sistemas aeronáuticos.
Estas instalações são utilizadas para a realização
de atividades de ensino e pesquisa, além de trabalhos de desenvolvimento
tecnológico associados a empresas do setor industrial.
3.2
Instalações Físicas
3.2.1
Bancos de Ensaio
(a) Aerodinâmica:
• Túnel de Vento de Ensino e Pesquisa do ITA.
Características principais: Seção de testes com
seção transversal de 1,00 x 1,28m, velocidade Máxima
de 80 m/s (280km/h), número de Mach máximo de 0,23 e potência
de 200 hp.
• Túnel de Vento de Ensino. Características
principais: Seção de testes quadrada, com 465 mm de lado,
velocidade máxima de 33 m/s (120 km/h) e Potência de 22
kw (30 hp).
• Túnel de Vento Prof. Jacek. Características
principais: Seção de teste retangular (300 x 250 mm),
velocidade máxima de 70 m/s (252 km/h) e potência de 7,45
kw (10 hp).
• Túnel de Vento Supersônico. Características
principais: Seção de testes retangular (100 x 180 mm),
número de Mach: 1,5 – 3,5 e tempo de corrida = 30 seg.
• Túnel Supersônico de Ensino. Características
principais: Seção de testes retangular (20 x 100 mm),
número de Mach: 1,8 e tempo de corrida de 10 minutos. Adaptado
para a realização de visualização de ondas
de choque.
• Banco de Ensaio de Bocais. Características
principais: Diâmetro da garganta dos bocais de 2 mm, alimentado
com ar comprimido. Instrumentado com sonda para medida de pressão
estática ao longo do comprimento dos bocais.
• Banco de Ensaio de Turbo-Compressores Características
principais: Comprimento de 2 m e diâmetro de 135 mm.
Funciona como compressor e turbina.
• Banco de Ensaio de Jato Livre. Características
principais: Diâmetro do jato de 110 mm; velocidade do jato de
9 m/s. Escoamento gerado por um ventilador, com potência de 3/4
hp.
(b)
Propulsão:
• Banco de Ensaio de Motores-Foguete:
- Propelente sólido
-
Propelente líquido (alocado no Instituto de Aeronáutica
e Espaço)
• Banco de Ensaio de Motores Alternativos:
- Motor a pistão GM (acoplado a um dinamômetro hidráulico)
- Motor a pistão Fiat (acoplado a um dinamômetro hidráulico)
- Motor Varimax (motor c/ capacidade de variar diversos parâmetros
do motor)
- Motor CFC (p/ estudos de octanagem de combustíveis)
• Banco de Ensaio de Turbinas:
- Banco p/ ensaio de um estágio de compressor
- Turboeixo
• Banco de Ensaio de Combustão:
- Unidade de combustão (fornalha p/ estudos de combustão
com combustíveis gasosos e líquidos)
- Unidade p/ estudo de chamas (medidas de velocidade e de temperatura
de chama)
- Banco de laser por difração “Malvern” (p/
estudos de distribuição de diâmetros de gotas em
sprays gerados por injetores de combustíveis)
(c) Sistemas Aeronáuticos
• Simulador de vôo da aeronave de treinamento T
27 “Tucano”: Este protótipo é capaz
de simular todas as fases de vôo do avião em todos os seus
regimes de utilização, em situações normais
e de emergência. A cabine de pilotagem dispõe de um sistema
de movimentação que produz sensações de
vôo, associados as manobras da aeronave simulada em torno dos
eixos de arfagem e rolamento.
• Sistema hidráulico para acionamento de trem de
pouso. Usado para mostrar os princípios de funcionamento
do sistema de trem de pouso e freios. Características: Pressão
de funcionamento de 3000 psi; Componentes do protótipo do avião
“Bandeirante”; Acionamento através de um motor elétrico
trifásico de ½ Hp.
• Ensaios não destrutivos. Objetivo: Mostrar
os métodos existentes para realizar ensaios não destrutivos
nos diferentes componentes de uma aeronave, seus princípios de
funcionamento e características. Métodos disponíveis
no laboratório: (i) Raio x; (ii) método de Ultra Som;
(iii) método de “Eddy Current”; (iv) método
dos Líquidos Penetrantes e (v) método das Partículas
Magnéticas.
3.2.2 Instalações Auxiliares
• Oficinas Mecânica e de Modelagem. Tem
o objetivo de viabilizar a confecção de dispositivos mecânicos,
montagens de aparatos experimentais e confecção de modelos
metálicos.
• Sistema de Ar Comprimido. Este sistema possui
dois compressores, que estão conectados a uma linha de ar comprimido.
• Sistema para Refrigeração. Este
sistema é constituído por uma torre de refrigeração,
por bombas hidráulicas e tem como objetivo a refrigeração
de diversos bancos de ensaio.
• Rede para Computadores. Aproximadamente 12
pontos para conexão na rede do ITA estão disponíveis
em locais estratégicos do Laboratório Prof. Feng e do
seu prédio Anexo.
• Oficina Eletrônica. Esta instalação
tem o objetivo de viabilizar o projeto e confecção de
equipamentos simples e interfaces, requeridas pelos sistemas de medida
eletrônicos.
3.3 Sistemas de Medida
Para realizar os ensaios nos bancos descritos acima (aulas de laboratório
e trabalhos de pesquisa) estão disponíveis no Laboratório
Prof. Feng os seguintes equipamentos:
• Medidas de pressão: transdutores de pressão,
"scani valves" e bancos de transdutores de pressão
e 2 manômetros Betz.
• Medidas de temperatura: Termopares e termômetros
de resistência.
• Medida de velocidade do escoamento: tubo de
Pitot e anemômetro de fio quente.
• Medida de vazão: Tubos de Venturi, placas
de orifício e anemômetro de palheta, construído
e calibrado no laboratório.
• Medida de Força e Momento: (i) no túnel
de vento de ensino existe uma balança de três componentes,
(ii) Nos bancos de ensaio de motor alternativo, de turbina e de compressores
existem células de carga para medida de torque. (iii) No banco
de ensaio de
motor foguete existe uma célula de carga para medida do empuxo.
• Sistema de posicionamento: (i) Um posicionador
de 3 eixos, (ii) um posicionador de dois eixos, projetado e construído
no laboratório.
• Sistema de aquisição de dados: Têm
sido utilizados micro-computadores com placas para aquisição
de dados. No presente momento, o laboratório Prof. Feng possui
4 placas de aquisição de dados.
• Esquemas para visualização: Técnicas
utilizadas: (i) instalação de fios de lã na superfície
de modelos, (ii) utilização de fumaça em conjunto
com uma folha de laser, (iii) aplicação de óleo
colorido na superfície de modelos.
4. Laboratório de CATIA – área física: 41 m2 - climatizado
Este laboratório é constituído por um conjunto de 10 (dez) estações de trabalho para uso específico em Projeto Assistido por Computador, rodando o software CATIA.
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