Desen ol imen o e Implemen ação de uma Me odologia de
Seguimen o de Vida de Fadiga da Ae ona e Epsilon TB 30 da
Fo ça Aé ea Po uguesa
Paulo Alexand e dos San os Gamei o
Al e es Aluno, Engenhei o Ae onáu ico, NIP 136805-C
Disse ação pa a ob enção do G au de Mes e em
Ciências Mili a es Ae onáu icas na especialidade de Engenha ia
Ae onáu ica
Jú i
P esiden e: Majo -Gene al PILAV Joaquim Manuel Nunes Bo ego
O ien ado : P o .ª Vi gínia Isabel Mon ei o Nabais In an e
Coo ien ado : Capi ão ENGAER B uno An ónio Se asquei o Se ano
Capi ão TMMA Ped o Manuel da Pon e An ono
Vogal: P o . Dou o Manuel José Mo ei a de F ei as
Sin a, Maio de 2016
A
AC
CA
AD
DE
EM
MI
IA
A
D
DA
A
F
FO
OR
RÇ
ÇA
A
A
AÉ
ÉR
RE
EA
A
ii
Figu a da capa e i ada de [1]
iii
“Can ando espalha ei po oda pa e, Se a an o me ajuda o engenho e a e”
Luís Vaz de Camões
i
Ag adecimen os
Gos a ia de começa po ag adece à Di eção de Engenha ia e P og amas da Fo ça Aé ea, bem como à
Di eção de Manu enção de Sis ema de A mas pela opo unidade de pode elabo a o abalho inal de
cu so, numa á ea ão in e essan e como de impo an e pa a a ins i uição.
Que ia ag adece , de igual modo, à pa e da manu enção da Esquad a 101 pelo apoio e dedicação
p es ados em odos os momen os, em especial ao Majo Paulo Sac amen o, ao Capi ão Jo ge Pes ana e
à Di eção de Es u u as.
À P o esso a Vi gínia In an e, pela disponibilidade e apoio p es ados, bem como po odo o
auxílio especialmen e na ase de in e p e ação de esul ados.
Ao Capi ão B uno Se ano pela cons an e pa ilha de conhecimen os e mo i ação que me oi
ansmi indo ao longo do empo. Reconheço que sem ele não e ia sido possí el i ão longe.
Ao Capi ão Ped o An ono pela in o mação disponibilizada em elação a ins umen ações assim
como pelo in e esse demons ado.
À g ande amília, os To ques, pela cama adagem, união e en e ajuda.
Que o ag adece ambém aos meus pais e ao meu i mão po odos os alo es e p incípios me
ansmi em odos os dias e undamen am a pessoa que hoje sou. Fo am incansá eis na mo i ação que
me de am.
Po úl imo, com especial o gulho e ca inho, ag adece à So ia po oda ajuda dispensada,
mo i ação e po sob e udo me aze ac edi a que a o ça não se esgo a mesmo nos momen os mais
di íceis.

i
ii
Resumo
A ins umen ação de ae ona es é essencial pa a que os ab ican es possam alida as ca gas
eó icas p oje adas e assim co igi em os espe i os modelos analí icos e de elemen os ini os
desen ol idos na ase de p oje o da ae ona e. Con udo, as ins umen ações não se limi am apenas às
ases de desen ol imen o e ce i icação das ae ona es. Uma ins umen ação pe mi e em qualque ase
de ida de uma ae ona e, moni o iza os pa âme os de oo que aduzem a dinâmica dessa ae ona e,
bem como o nece in o mação sob e o meio que a en ol e. As ins umen ações são a ualmen e mui o
u ilizadas pa a es udos no campo da adiga.
O obje i o des e abalho é p e e o empo de ida de adiga (TVF) das ae ona es Epsilon TB 30
da Fo ça Aé ea Po uguesa (FAP), a pa i de espe os de ca ga ecolhidos em oo. A p esen e
disse ação inicia-se com um es udo de me cado em e mos de ecnologia disponí el pa a a
ins umen ação de uma das ae ona es. Pos e io men e, após se implemen a a ins umen ação e
ecolhe os espe os de acele ações e icais, é u ilizado o mé odo Le el C oss Coun ing pa a aze a
con agem dos ciclos de ca ga. São en ão es adas á ias o mas de a amen o de sinal, con o me
bibliog a ia encon ada. A a és do cálculo do Dano Acumulado é inalmen e possí el chega à
p e isão do TVF da ae ona e. Foi ambém desen ol ido um p og ama em MATLAB capaz de ca ega
os ichei os de oo e aze oda a análise aqui desc i a de o ma compu o izada.
Toda a análise de esul ados oi ei a com base em 51 oos ecolhidos, co esponden es a ce ca
de 62.58 ho as de oo (HV). Das conclusões ob idas, cons a ou-se que os oos de ac obacia FAP são
mais se e os que o expec á el pelo Fab ican e. Em oos de na egação, acon ece o opos o. Na média
de odos os oos, oi ob ida uma se e idade FAP um pouco mais baixa que o Fab ican e. Em elação à
p e isão do TVF, oi ob ido um o al de ce ca de 34000 HV pa a um coe icien e de segu ança de 3
impos o pelo ab ican e.
Pala as-cha e: Fadiga, Ins umen ação, Espe o, Le el C oss Coun ing, Ciclos de ca ga
iii
ix
Abs ac
The ins umen a ion o ai c a is essen ial o manu ac u e s o alida e heo e ical p ojec ed
loads and hus o co ec he espec i e analy ical and ini e elemen models de eloped du ing he
ea ly design phase. Howe e , he u ili y o ins umen a ion is no limi ed o he s ages o de elopmen
and ce i ica ion o he ai c a , as i can be used a any s age in he li e cycle o an ai c a , o moni o
ligh pa ame e s ha e lec he dynamics o i s ope a ion and p o ide in o ma ion abou he low
condi ions su ounding i . Ins umen a ion o his na u e is cu en ly widely used o s udies in he
ield o a igue.
The objec i e o his pa icula s udy is o p edic he a igue li e ime o he Epsilon TB 30
ai c a o he Po uguese Ai Fo ce (PoAF) om load spec a collec ed in ligh . This wo k is
in oduced by a ma ke s udy o he a ailable echnology o he ins umen a ion o he pla o m.
Subsequen ly, a e he implemen a ion o he selec ed solu ion and he collec ion o a spec um o
e ical accele a ions, he Le el C oss Coun ing me hod is used o coun ing load cycles. Then,
a ious o ms o signal p ocessing a e es ed, in line wi h pas s udies p esen in he li e a u e. Th ough
he cumula i e damage calcula ion is inally possible o achie e a o ecas o he ai c a ’s a igue
li e ime. Addi ionally, a code capable o loading all collec ed ligh da a and execu ing he analysis
jus desc ibed in an au oma ed ashion was implemen ed in MATLAB.
All p esen ed esul s a e based on all 51 ligh s o which da a was collec ed, co esponding o
app oxima ely 62.58 ligh hou s. I was ound ha PoAF’s ae oba ic ligh s a e mo e se e e han
expec ed by he manu ac u e . In na iga ion ligh s, howe e , he opposi e is ue. On a e age, he
calcula ed o e all se e i y is somewha lowe han es ima ed by he manu ac u e . Rega ding he
p edic ion o a igue li e ime, a o al o oughly 34 housand ligh hou s we e de e mined wi h a
sa e y ac o o 3, as p esc ibed by he manu ac u e .
Keywo ds: Fa igue, Ins umen a ion, Spec um, Le el C oss Coun ing, Load cycles
x i

x ii
Índice de Figu as
Figu a 1.1 - Mecanismo de o mação de in usões e ex usões [20] ……………………….……........9
Figu a 2.2 - Rep esen ação esquemá ica da p opagação mic oscópica e ansc is alina de
uma enda de adiga nas ases I e II [32] ………………………………………………………....…..10
Figu a 2.3 – a) Rep esen ação esquemá ica do mecanismo de a u a po adiga [14],
b) Supe ície de a u a pa a uma ele ada ensão nominal aplicada, c) Supe ície de a u a
pa a uma baixa ensão nominal aplicada [21]…………………………….……………….……….…11
Figu a 2.4 - Rep esen ação esquemá ica de uma enda [15] ………………………………..…….…12
Figu a 2.5 - Rep esen ação esquemá ica de um ca egamen o cíclico a ampli ude cons an e
[23] ……………………………………………………………………………………………...….…13
Figu a 2.6 – Rep esen ação esquemá ica da azão de ensões, R [24] …………………………....….14
Figu a 2.7 – Rep esen ação esquemá ica de um ca egamen o cíclico a ampli ude
cons an e [15] ……………………………………………………………………………………..…..15
Figu a 2.8 – Rep esen ação esquemá ica de um possí el ca egamen o i egula
[Modi icado de 33]………………………………………………………………………………...….15
Figu a 2.9 – Rep esen ação esquemá ica do Mé odo Rain low: a) his ó ia de ca ga, ensão ou
ex ensão, b) ilus ação da con agem Rain low; c) esul ado da con agem [4] ………………………..16
Figu a 2.10 – Rep esen ação esquemá ica do Mé odo Le el C oss Coun ing [25] …………………..17
Figu a 2.11 – Cu as S-N pa a alumínio 2024-T3, pa a á ios alo es de R [29] …..............18
Figu a 2.12 – Rep esen ação do espe o de ca ga em escala loga í mica em [30]………………….19
Figu a 2.13 – Reg a do apézio [30] …………………………………………………………………20
Figu a 3.1 – Sensibilidade em e mos de ace ao cus o de aquisição, pa a cada á ea de
aplicação [37] ………………………………………………………………………...........................22
Figu a 3.2 – Sis ema Massa-Mola [37] …………………………………………………………..…..22
x iii
Figu a 3.3 – a) P incipio de uncionamen o de um acele óme o piezo esis i o, b) Exemplo de um
acele óme o piezo esis i o [42] ………………………………………………………………………23
Figu a 3.4 – a) P incipio de uncionamen o de um acele óme o de capaci ância a iá el,
b) Exemplo de um acele óme o de capaci ância a iá el [43] …………………………..………… 23
Figu a 3.5 – a) P incipio de uncionamen o de um acele óme o piezoelé ico [41],
b) Exemplo de um acele óme o piezoelé ico [44] …………………………………….…………… 24
Figu a 3.6 – Tecnologia disponí el, a) Acele óme o G-Link-LXRS, b) Acele óme o
Shock 101-50, c) Acele óme o MSR 165 ……………………………………………………...……. 26
Figu a 3.7 – Respos a em equência, ob ida pelo p og ama MATLAB, pa a o il o passa-baixo
u ilizado, do ipo Bu e wo h ………………………………………………………...………………. 29
Figu a 4.1 - Ae ona es Epsilon TB 30 ……………………………………………………………….31
Figu a 4.2 – Rep esen ação ap oximada pa a o CG da ae ona e [63] …………………………….…32
Figu a 4.3 – Localização do conjun o, supo e e acele óme o MSR 165 a) Vis a ge al, b) Vis a
po meno izada ……………………………………………………………………………………...…33
Figu a 4.4 – a) Rep esen ação esquemá ica da a essa do quad o C2 [12], b) Rep esen ação
esquemá ica do encaixo da longa ina p incipal com a a essa do quad o C2 [63] ……………….….34
Figu a 4.5 – Fissu a do quad o de e ada pelo CEAT [64] ……………………………………..….…34
Figu a 4.6 – Modelação do supo e pa a o MSR 165 em SOLIDWORKS, a) is a ex e io , b) is a
in e io ……………………………………………………………………………………………..….36
Figu a 4.7 – Vis a la e al do supo e …………………………………………………………………36
Figu a 4.8 – Imagem eal do supo e do equipamen o MSR 165 em di e en es pe spe i as,
a) is a in e io , b) is a ex e io …………………………………………………………….………. 37
Figu a 4.9 – Esquema elé ico de ligação do swi ch On/O de g a ação de dados ………………….38
Figu a 5.1 – Rep esen ação dos eixos de g a ação do acele óme o MSR 165 ……………….…….39
Figu a 5.2 – Senso de p essão que em acoplado ao acele óme o ………………………………....39
Figu a 5.3 – Regis o de um oo ípico que en ol a ac obacia ………………………………………40
Figu a 5.4 – Esquema da cadeia de medição …………………………………………………………41
Figu a 5.5 – a) Janela p incipal do so wa e do MSR 165, b) Nome do ichei o c iado pelo so wa e
do MSR 165 e al e ado com o ipo de missão …………………………………………………...……44
xix
Figu a 6.1 – Fluxog ama simpli icado do p og ama desen ol ido em MATLAB……………….………45
Figu a 6.2 – Espe o de acele ações (azul escu o) e espe o de p essão (azul cla o) pa a um oo
alea ó io, a) Espe os iniciais, b) Espe os selecionados pa a análise …………………………...……46
Figu a 6.3 – Aplicação do il o passa-baixo ao espe o inicial ………………………………...……47
Figu a 6.4 – Aplicação do bloco esample a um espe o inicial ………………………………….….48
Figu a 6.5 – Si uações espec á eis de oco e em num espe o …………………………………..…..48
Figu a 6.6 – Aplicação do bloco pico- ale a um espe o inicial ……………………………….….…49
Figu a 6.7 – Ilus ação do mé odo ange …………………………………………………………….………49
Figu a 6.8 – Aplicação do bloco ange a um espe o inicial …………………………………………50
Figu a 6.9 – Exemplo de aplicação do mé odo Le el C oss Coun ing …………………………….….....50
Figu a 6.10 – Espe o acumulado FAP e sus espe o acumulado Fab ican e ………………….……51
Figu a 6.11 – Rep esen ação das di e enças FAP/Fab ican e pa a o espe o da igu a 6.10 …………52
Figu a 6.12 – Aplicação da unção de ans e ência ………………………………………………….52
Figu a 6.13 – Rep esen ação das á eas Si pa a o espe o da igu a 6.10 ………………………….…..53
Figu a 7.1 – P imei o conjun o de modi icações ao código inicial da igu a 6.1 ……………………58
Figu a 7.2 – Segundo conjun o de modi icações ao código inicial da igu a 6.1 ……………….….. 60
Figu a 7.3 – Opção F em compa ação com a opção E …………………………………………….…61
Figu a 7.4 – Espe os de oco ências acumuladas pa a ac obacia a á ios alo es de Range ……….62
Figu a 7.5 – Espe os de oco ências acumuladas pa a na egação a á ios alo es de Range …...…62
Figu a 7.6 – Cu a N/N pa a o espe o FAP To al espei an e ao espe o da igu a 7.9……………..64
Figu a 7.7 – Rep esen ação esquemá ica pa a o enómeno da ex emidade pon iaguda
no espe o de oco ências acumuladas …………………………………………….…………………. 65
Figu a 7.8 – Espe o de ensões FAP e sus Fab ican e pa a odos os oos, e ensão
equi alen e FAP e sus ensão equi alen e Fab ican e…………………………………………..……65
Figu a 7.9 – Espe o de oco ências acumuladas FAP e sus Fab ican e pa a o o al dos oos ....….66
Figu a 7.10 – Espe o de oco ências acumuladas FAP e sus Fab ican e co igido
pelo Mission Mix …………………………………………………………………………………………………69
xx
xxi
Nomencla u as
BA11 Base Aé ea 11
BA1 Base Aé ea 1
CEAT Cen e d Essais Ae onau ique de Toulouse
FAP Fo ça Aé ea Po uguesa
IRAN Inspec ion and Repai as Necessa y
FLMS Fa igue Li e Moni o ing Sys em
DMSA Di eção de Manu enção do Sis ema de A mas
DEP Di eção de Engenha ia e P og amas
TVF Tempo de Vida de Fadiga
ASTM Ame ican Socie y o Tes ing and Ma e ials
FAA Fede al A ia ion Adminis a ion
ASME Ame ican Socie y o Mechanical Enginee s
HCF High Cycle Fa igue
LCF Low Cycle Fa igue
NLR Na ional Ae ospace Labo a o y
MEMS Mic o Elec o Mechanical Sys ems
MSR Modula Signal Reco de
CS Coe icien e de Segu ança
HV Ho as de oo
RMS Roo Mean Squa e
FFT Fas Fou ie F ans o m
AGARD Ad iso y G oup o Ae ospace Resea ch and De elopmen
USAF Uni ed S a es Ai Fo ce
PoAF Po uguese Ai Fo ce

xxii
xxiii
Lis a de Símbolos
σ Tensão nominal emo amen e aplicada
Fa o de In ensidade de Tensões
Fa o geomé ico
Comp imen o da issu a
Tenacidade à a u a
Tenacidade à a u a modo I
Ampli ude de ensão do ciclo
Gama de ensão do ciclo
Tensão média
R Razão de ensões
Fa o de concen ação de ensões
N Núme o de ciclos
Nz Acele ação e ical
N Núme o de ciclos pa a a u u a
N Núme o de ciclos pa a a u u a
M Decli e da e a
b O denada na o igem da e a
Tensão máxima
Tensão máxima
Seq Tensão equi alen e no ciclo
Smáx Tensão máxima no ciclo
Si Á ea pa a o cálculo do Dano
Dano do Fab ican e pa a 1000 ho as de oo
Dano do Fab ican e pa a 89458 ho as de oo
Dano da FAP pa a 1000 ho as de oo
Dano FAP pa a o empo de ida de adiga
Tempo de ida de adiga FAP
xxi
1
Capí ulo 1
1 In odução
1.1 Enquad amen o
Es a disse ação de mes ado su giu da necessidade de a alia a in eg idade es u u al das ae ona es que equipam
a esquad a 101 – “Roncos” da Fo ça Aé ea Po uguesa (FAP), sedeada na Base Aé ea 1 (BA1) em Sin a.
A ins umen ação de ae ona es é undamen al pa a que os ab ican es possam alida as ca gas eó icas
p oje adas e assim co igi em os espe i os modelos analí icos e de elemen os ini os desen ol idos na ase de
p oje o da ae ona e. Con udo, as ins umen ações não se limi am apenas às ases de desen ol imen o e
ce i icação das ae ona es. Desse modo, as ae ona es mais ecen es possuem sis emas de moni o ização da
in eg idade es u u al ins alados pe manen emen e pa a a aliação da se e idade de ope ação em empo eal.
As ins umen ações são ambém equen es em ae ona es com mui as ho as de ope ação (his ó icas) e em
ae ona es em que seja necessá io a e i a se e idade de ope ação, independen emen e da ase da ida em que a
ae ona e se encon e.
A ualmen e, endo em is a a o imização dos in e alos de inspeção das ae ona es de aco do com a
se e idade de ope ação, oi impo an e e e ua um no o es udo sob e o espe o de ope ação das ae ona es
Epsilon TB 30 da FAP.
Em 2003 p ocedeu-se à ins umen ação de uma das ae ona es, endo sido moni o izadas ce ca de 70 ho as
de oo co esponden es a um cu so de o mação de alunos pilo o na ae ona e. À da a da ealização des e es udo,
as ae ona es ope a am a pa i da Base Aé ea 11 (BA11) em Beja, endo-se concluído que o espe o de ope ação
das ae ona es e a ligei amen e mais se e o do que o espe o de ope ação u ilizado nos ensaios à escala eal
ealizados pela SOCATA1. O espe o de ope ação aqui e e ido encon a-se na no ma MIL.A 008-866 A. Es es
ensaios e ão sido ealizados a a és da moni o ização da ope ação das ae ona es da Fo ça Aé ea F ancesa no
Cen e d Essais Ae onau ique de Toulouse (CEAT).
Em 2009, com base nos esul ados ob idos em 2003 oi e e uado um es udo sob e a se e idade de ope ação
com á ios mé odos de con agem de ciclos e di e en es me odologias de análise. Nesse es udo oi compa ada a
se e idade de ope ação da FAP com a do ab ican e, com base no cálculo do dano e na p opagação de issu as.
Foi desen ol ida uma me odologia de p e isão da p opagação de issu as de modo a ajus a os in e alos de
inspeção à se e idade de ope ação.
1 Fab ican e da Ae ona e Epsilon TB 30
8
issu as pode iam se causadas po de ei os do ma e ial ou de ido aos ciclos de adiga. Des a o ma, o ab ican e
da ae ona e e ia de p o a com base em cálculos e ensaios que o empo de ida da ae ona e oi de e minado
com base na esis ência dos componen es à adiga. P oje a uma ae ona e com base na ole ância ao dano passou
a eque e um acompanhamen o em e mos de manu enção e inspeção mui o complexo pa a assegu a que o
componen e é subs i uído an es de ui [12].
Mais a de em 1988, Fa emi e Socie ap esen a am um modelo baseado no abalho e in es igação
desen ol idos po B own e Mille . Nes e no o modelo, a de o mação no mal oi subs i uída pela ensão no mal,
a qual con ibui pa a a sepa ação das supe ícies da enda, eduzindo as o ças de icção, e que simul aneamen e
com a de o mação ao co e possibili a uma con abilização mais adequada do c escimen o da enda [10].
Com a pesquisa aqui e e uada no que diz espei o à e olução his ó ica do concei o de adiga, pe cebeu-se
que os concei os de adiga êm indo a al e a -se ano após ano. Com as no as descobe as que êm sido ei as,
em-se conseguido de alguma o ma melho a os sis emas de moni o ização de adiga e consequen emen e e i a
aciden es p o ocados po adiga como oi o caso bas an e conhecido do aciden e com um Boeing 737-297 da
Aloha Ai lines em 1988. Es a b e e abo dagem pe mi iu ambém pe cebe que a adiga é uma á ea do
Compo amen o Mecânico dos Ma e iais que se baseia essencialmen e em leis empí icas e ap oximadas, não
de endo se omadas como exa as e como e dades absolu as [12].
2.2 De inição do concei o de adiga
A adiga esul a de um conjun o de solici ações dinâmicas a que os di e en es componen es mecânicos es ão
sujei os. Das á ias de inições que podem se ap esen adas, a adiga é um p ocesso de al e ação es u u al
pe manen e, p og essi o e localizado que oco e num ma e ial sujei o a condições que p oduzam ensões ou
ex ensões dinâmicas, num pon o ou em á ios pon os e que pode culmina em endas ou numa a u a comple a
após um núme o su icien e de a iações de ca ga [15,16]. Segundo [14], de ine-se adiga como a deg adação das
p op iedades mecânicas que le am à alha do ma e ial ou do componen e de ido à p esença de ca egamen os
cíclicos no empo. Es a de inição exclui o chamado enómeno de adiga es á ica que pode á oco e em ma e iais
ágeis e que pode á se usado mui as ezes pa a desc e e enómenos de a u a p o ocada po co osão sob
ensão (S ess Co osion C acking). Segundo o au o , 90% das alhas que oco em em componen es me álicos
expos os a mo imen o, de em-se a enómenos de adiga.
En e mui as soluções po o ma a e i a alhas de ido à adiga, des acam-se algumas ais como:
- Desen ol imen o de ma e iais económicos com ele ada esis ência à adiga;
- Desen ol imen o de mé odos de conceção e cálculo de es u u as sujei as a adiga;
- Desen ol imen o de mé odos de con olo dos equipamen os sujei os à adiga.
Em adiga, o núme o de ciclos de aplicação de ca ga a é à a u a consis e na soma do núme o de ciclos de
nucleação e iniciação da enda mais o núme o de ciclos de ca ga na ase de p opagação [15].

9
Nucleação da
Fenda
C escimen o
Mic oscópico
da(s) enda(s)
P opagação da(s)
enda(s) F a u a Final
2.3 Ca ac e ização do mecanismo de a u a po adiga
A a u a po adiga é p o ocada pela nucleação e p opagação mais ou menos len a de endas que apa ecem
numa peça subme ida a ensões dinâmicas. O p ocesso de adiga pode se di idido em ês ou qua o ases
sucessi as dependendo do au o . Po ém em e mos ge ais podem se desc i os como [13]:
Numa peça em que não exis a qualque ipo de de ei o, a enda po adiga ende a inicia -se semp e jun o à
supe ície da peça onde a ensão seja máxima. Is o po que a nucleação das endas po adiga é acili ada jun o
aos g ãos c is alinos que se encon em à supe ície da peça, uma ez que não é encon ada an a esis ência
compa a i amen e com um g ão in e io .
2.3.1 Nucleação da enda
O p ocesso de nucleação de uma enda po adiga es á di e amen e elacionado com a exis ência de
descon inuidades e/ou singula idades do ma e ial onde se e i ica um a o de concen ação de ensões mais
ele ado. Es as singula idades denominadas po in usões e/ou ex usões, são p o ocadas pela de o mação
plás ica do ma e ial em esul ado de um ca egamen o cíclico e ao longo de planos a ómicos, le ando à o mação
de issu as [13,19]. A o mação de in usões e ex usões con o me a di eção e sen ido da ensão aplicada, bem
como os espe i os deslocamen os ao longo dos planos a ómicos, são ap esen ados na igu a 2.1.
Figu a 2.1 - Mecanismo de o mação de in usões e ex usões [20]
10
2.3.2 C escimen o mic oscópico da(s) enda(s)
No que diz espei o ao c escimen o mic oscópico das endas, as issu as po adiga são p edominan emen e
ansc is alinas e não são isí eis à is a desa mada, comp eendendo uma gama de 2 a 5 ezes o amanho de
g ão. Encon a-se esquema icamen e ep esen ada na igu a 2.2 em is a mic oscópica, uma enda de ase I bem
como a sua di eção de p opagação. Como se pode e i ica , quando a enda de ase I a inge uma de e minada
dimensão, so e uma in lexão e passa a p opaga -se segundo a di eção pe pendicula à ensão p incipal máxima,
cons i uindo uma enda de ase II. Es a já pode á se obse ada à is a desa mada e possui um c escimen o que
pode á se ca a e izado pelos mé odos da mecânica da a u a [13].
Figu a 2.2 - Rep esen ação esquemá ica da p opagação mic oscópica e ansc is alina de uma enda de adiga
nas ases I e II [32]
2.3.3 P opagação da(s) enda(s)
Em elação à 3ª ase p opos a po B anco [13], ase da p opagação de enda, conside am-se ês modos de
p opagação: po es ição dúc il, po coalescência de mic oca idades e po mic ocli agem. O p ocesso de
es icção dúc il é o mais impo an e pois de ido às sucessi as posições da en e da enda, a supe ície de a u a
ap esen a á es ias. O p ocesso de es ição sendo um dos mais impo an es oi explicado inicialmen e po C.
Lai d de aco do com B anco [13]. Quando uma enda com a sua en e aguçada é sujei a à ação em modo I
(abe u a axial), e i ica-se um esco egamen o dos planos a 45º com o plano da enda na en e da mesma. Ao
a ingi -se a ensão máxima, a enda a ança po de o mação plás ica na di eção da ensão de co e máxima e a
ex emidade da enda o na-se cu a. Na ase do ciclo em que há diminuição da ca ga, in e e-se o sen ido de
esco egamen o na ex emidade da enda e as supe ícies da enda ol am no amen e a ap oxima -se, epe indo-
se de seguida odo o p ocesso. Es e enómeno dá o igem ao apa ecimen o de es ias na supe ície de a u a
con o me já inha sido e e ido an e io men e [12].
11
2.3.4 F a u a inal
Na ase inal de odo o p ocesso dá-se a a u a inal, ca a e izada essencialmen e po uma p opagação ins á el
da issu a, c iando uma supe ície i egula e que le a à sepa ação das duas pa es. Pode-se obse a nas igu as
2.3 a) b) c), uma ep esen ação esquemá ica bem com a mo ologia da supe ície de a u a pa a di e en es ca gas
cíclicas aplicadas, espe i amen e.
Figu a 2.3 – a) Rep esen ação esquemá ica do mecanismo de a u a po adiga [14], b) Supe ície de a u a
pa a uma ele ada ensão nominal aplicada, c) Supe ície de a u a pa a uma baixa ensão nominal aplicada [21]
Nas igu as an e io es es ão p esen es á ias zonas, en e elas, uma zona inicial que é a denominada zona
de nucleação. Numa zona subadjacen e a es a, encon a-se a zona de p opagação onde podem se obse adas
bandas concên icas ao pon o de iniciação e isí eis a olho nu, denominadas linhas de pa agem (Beach Ma ks).
Na pa e inal em-se a zona de supe ície de a u a ins á el, onde o ma e ial já não consegue supo a a ca ga
aplicada. A ugosidade e ex u a des a supe ície são bas an e a iá eis dependendo da magni ude da ensão
aplicada e ambém de ido ao ac o de se es a pe an e um ma e ial dúc il ou ágil. A igu a 2.3 b) mos a
p ecisamen e um caso onde a ensão nominal aplicada é ele ada, p oduzindo uma supe ície com ex u a
ace ada. Ao in és, quando a ensão aplicada é mais baixa, em-se uma zona de a u a inal mais sua e como se
pode e i ica na igu a 2.3 c). A ex u a da supe ície de a u a ambém depende o emen e do ipo de ma e ial
p esen e, se dúc il (maio plas icidade), ou se ágil (meno plas icidade). No malmen e, numa a u a dúc il
exis e semp e alguma es ição associada, chamado e ei o de Necking.
2.4 Fa o de in ensidade de ensões
Em unção da con igu ação geomé ica do ipo de enda, do componen e e da ca ga aplicada, pode de ini -se
a o de in ensidade de ensões que exp essa a magni ude do campo de ensões nas p oximidades da
enda ( igu a 2.4).
a)
b)
c)
12
Figu a 2.4 - Rep esen ação esquemá ica de uma enda [15]
Na equação 2.2, ep esen a o a o geomé ico de ca ác e adimensional que depende do componen e, do
amanho e geome ia da issu a. A a iá el ep esen a o comp imen o da issu a e a ensão nominal
emo amen e aplicada. Diz-se enacidade à a u a, pa a condições c í icas onde oco e a u a do ma e ial.
Pa a amanhos de p o e es consis en es com o modo I (abe u a axial) de solici ação da issu a, diminui com
o aumen o da espessu a do p o e e endendo, assim, pa a um alo em es ado plano de de o mação [15].
2.5 Pa âme os que in luenciam o p ocesso de iniciação e p opagação de
endas
De aco do com [13], o compo amen o dos ma e iais à adiga pode se in luenciado po uma sé ie de pa âme os.
Des acam-se os seguin es:
 Acabamen o supe icial da peça: supe ícies com ele ado polimen o e baixa ugosidade ap esen am
uma ele ada esis ência à adiga em compa ação com peças com acabamen o menos ape eiçoado. A jus i icação
pa a al acon ecimen o, de e-se ao ac o de impe eições, iscos e impu ezas se em esponsá eis po desen ol e
pon os de concen ação de ensões que le am mais apidamen e à iniciação e possí el p opagação de issu as;
 Geome ia e amanho da peça: um dos g andes p oblemas é aze uma p e isão de adiga, u ilizando
cu as S-N esul an es de ensaios labo a o iais a pequenos p o e es e consegui ex apola esses alo es pa a
g andes peças. Sabe-se, no en an o, que a esis ência à adiga diminui com o aumen o do amanho da peça. Uma
possí el explicação pa a al ac o es á di e amen e elacionada com o maio núme o de impe eições. Is o é, uma
peça maio e á ce amen e mais de ei os que uma peça de amanho mais pequeno, logo se á expec á el que a
peça maio enha mais issu as e po an o menos esis ência à adiga;
 Tensão média: de aco do com a cu a S-N o ac o de a ensão média aumen a implica que a ensão
limi e de adiga ambém aumen e. Os concei os ine en es a es e pon o se ão melho explicados no subcapí ulo
2.6;
 Fa o de concen ação de ensões: es e pon o já oi e e ido quando se alou do acabamen o supe icial
da peça. Resumidamen e, na p esença de um a o de concen ação de ensões ele ado, a esis ência à adiga é
meno nessa zona;
13
 Meio ambien e: a ação simul ânea de ensões dinâmicas e a aque químico, nomeadamen e co osão,
le a mais acilmen e à alência do ma e ial. A co osão de e-se essencialmen e ao ac o da peça se encon a em
ambien e co osi o na p esença de uma ele ada humidade a mos é ica;
 Tempe a u a de ope ação: na p esença de ambien es de abalho a ele adas empe a u as, um ma e ial
pode á acilmen e so e de adiga é mica. Tal ac o le a a que seja ei o um es udo p é io das zonas de abalho
pa a se escolhe o ma e ial mais adequado.
2.6 Ciclos de ensão de adiga
Quando se u iliza o e mo a u a po adiga de um componen e, ala-se em adiga p o ocada pela p esença de
uma solici ação dinâmica. A adiga só se mani es a num componen e se a ensão aplicada a ia com o empo.
Podem-se conside a duas si uações dis in as, High Cycle Fa igue (HCF) em que exis e a aplicação de um
ca egamen o ele ado, le ando à a u a do componen e num máximo de 104 – 105 ciclos e Low Cycle Fa igue
(LCF) em que exis e a aplicação de um ca egamen o baixo, le ando à a u a do componen e pa a um núme o
maio do que 104 – 105 ciclos [13]. Os ciclos de ensão de adiga podem di idi -se em dois g upos [22]:
- Ciclos (solici ações) a ampli ude de ensão cons an e;
- Ciclos (solici ações) a ampli ude de ensão a iá el.
A adiga a ampli ude de ensão cons an e es á ge almen e associada a peças de máquinas o a i as, ais
como eixos e eng enagens que ap esen am uma dinâmica que se epe e no empo. Po ou o lado, as ondas nos
na ios, a ib ação nas asas das ae ona es bem como na sua uselagem e o á ego em pon es são exemplos de
ca egamen os a iá eis em ampli ude e equência [22].
2.6.1 Ciclos a ampli ude de ensão cons an e
Os ciclos a ampli ude de ensão cons an e co espondem uma solici ação ha mónica ao longo do empo, com
uma de e minada equência e ampli ude con o me igu a 2.5.
Figu a 2.5 - Rep esen ação esquemá ica de um ca egamen o cíclico a ampli ude cons an e [23]

14
No seguimen o des a emá ica, pode-se de ini as seguin es equações de aco do com a igu a 2.5, em que
[MPa] ep esen a a ensão local aplicada:
em que ep esen a a ampli ude de ensão do ciclo, a gama de ensão do ciclo, a ensão média e R a
azão de ensões. O pa âme o R indica o ipo de ca egamen o a que o ma e ial es á a se subme ido. Se R>0, os
ciclos de ensão oscilam de comp essão pa a comp essão. Se 1>R>0, em-se a si uação opos a em que as ensões
oscilam de ação pa a ação. Se -1<R<0 em-se ensões que oscilam en e ação pa a comp essão. Exis em
si uações especí icas ais como R=0 que indicam um ca egamen o ipo pulsan e em que a . Se R = -1,
es á-se numa si uação em que ( igu a 2.6).
Figu a 2.6 – Rep esen ação esquemá ica da azão de ensões, R [24]
2.6.2 Ciclos a ampli ude de ensão a iá el
Solici ações em ampli ude de ensão a iá el são mais p o á eis de oco e em di e sas si uações. Es e
ipo de análise o na-se um pouco mais complexo e os es udos são ealizados passando po uma simpli icação da
solici ação eal. Es a passa a se ep esen ada po uma combinação de ca egamen os de ampli ude cons an e no
empo chamados de blocos em que é o núme o de ciclos po cada bloco e a ampli ude de ensão dos ciclos
desse mesmo bloco ( igu a 2.7).
15
Figu a 2.7 – Rep esen ação esquemá ica de um ca egamen o cíclico a ampli ude cons an e [15]
Mui as das ezes acon ece que o ca egamen o pa a além de se a iá el é i egula ( igu a 2.8), não sendo
possí el à p imei a is a iden i ica os ciclos e ag upá-los em blocos. Se exis e um ca egamen o i egula que
a ia em ampli ude e algumas das ezes em equência, em-se que eco e a mé odos de con agem de ciclos
con o me se pode obse a no subcapí ulo 2.7.
Figu a 2.8 – Rep esen ação esquemá ica de um possí el ca egamen o i egula [Modi icado de 33]
2.7 Mé odos de con agem de ciclos
Como já oi is o no subcapí ulo an e io , nos casos em que a ampli ude dos ca egamen os e a sua equência
a iam, o na-se di ícil iden i ica um ciclo. De modo a p e e a ida de um componen e sujei o a uma his ó ia
de ca egamen o i egula , é necessá io eduzi essa his ó ia complexa a um núme o de e en os que possa se
mais acilmen e quan i icados, eco endo a mé odos de con agem de ciclos. Nes e subcapí ulo, en ende-se po
his ó ia um conjun o de ciclos, ou seja, acon ecimen os que se ealizam a uma dada ampli ude e equência [26].
Os ciclos podem se con ados usando his ó ias empo ais de um de e minado pa âme o do ca egamen o,
ais como o ça, momen o o so , ensão, de o mação, acele ação, e c. No âmbi o des a ese, abalhou-se com
his ó ias empo ais que en ol e am acele ações e icais [ ]. É impo an e ainda, pe cebe alguns concei os
ais como pico, ale e semi- e e são. En ende-se po pico o pon o onde a p imei a de i ada da his ó ia load- ime
muda de posi i a pa a nega i a. Um ale é p ecisamen e o opos o, onde a de i ada muda de nega i a pa a
posi i a. Po úl imo, um ciclo é cons i uído po duas semi- e e sões.
16
2.7.1 Mé odo Rain low
Es e é um dos mé odos de con agem de ciclos mais conhecido, endo sido o iginalmen e p opos o po Ma suishi
e Endo [28] que se basea am na analogia de uma go a de chu a a esco e num elhado.
O p ocedimen o do mé odo encon a-se ep esen ado na igu a 2.9 pa a uma his ó ia de e en os que
consis e em qua o picos e qua o ales.
Figu a 2.9 – Rep esen ação esquemá ica do Mé odo Rain low: a) his ó ia de ca ga, ensão ou ex ensão, b)
ilus ação da con agem Rain low; c) esul ado da con agem [4]
Pode-se se e i ica que nes e caso, ob e e-se um o al de 4 ciclos con o me igu a 2.9 c). Segundo a
bibliog a ia exis en e, nomeadamen e NLR [27] e ASTM [25], es e mé odo é conside ado um mé odo de dois
pa âme os. Exis em dois ipos de implemen ação, a manual e a compu acional. No âmbi o des a e isão
bibliog á ica, se á apenas desc i a a implemen ação manual do p ocesso. Es a obedece às seguin es eg as:
1) De e-se escolhe um pico ou um ale de maio ampli ude pa a se inicia a con agem de ciclos;
2) É necessá io e em conside ação que:
a) Uma go a que inicia a queda num pico pá a num ale que enha no lado opos o um pico mais
posi i o do que aquele de onde pa iu;
17
b) Uma go a que inicia a queda num ale pá a num pico que enha no lado opos o um ale mais
nega i o do que aquele de onde pa iu;
c) Uma go a pá a se encon a ou a go a que em de cima.
2.7.2 Mé odo Le el C oss Coun ing
O esul ado ob ido a a és do mé odo Le el C oss Coun ing assemelha-se ao esul ado ob ido po um con ado
de , pois quan i ica o núme o de ezes que um de e minado ní el de (pa ama ) oi alcançado. De aco do
com ASTM [25], é e e uada uma con agem semp e que uma po ção inclinada posi i a da his ó ia de acele ações
(pa âme o de in e esse na p esen e disse ação) c uza um pa ama localizado acima do pa ama de e e ência
(m). Na p esen e disse ação de iniu-se pa ama de e e ência a 0 G. De modo semelhan e, cada ez que uma
po ção inclinada nega i a da his ó ia de acele ações c uza um inc emen o localizado abaixo da e e ência é
e e uada uma con agem. Adicionalmen e, os c uzamen os com o pa ama de e e ência, po uma po ção
inclinada posi i a da his ó ia de de o mação ambém são con ados. Pode-se obse a na igu a 2.10 uma
ep esen ação des e mé odo em que cada pon o ep esen a uma con agem, incluindo-se o esul ado do núme o de
oco ências con abilizadas pa a cada ní el (pa ama ). Impo a e e i que a escolha do pa ama de e e ência não
i á in luencia os esul ados ob idos.
Figu a 2.10 – Rep esen ação esquemá ica do Mé odo Le el C oss Coun ing [25]
As oco ências con abilizadas pode ão se ep esen adas num g á ico com escala semi-loga í mica em .
Pos e io men e, es as con agens pode ão se combinadas de modo a o ma em ciclos comple os, sendo que do
pon o de is a de adiga a combinação que p o oca maio dano é ob ida ao o ma -se em p imei o luga o maio
ciclo possí el. De seguida, o ma-se o p óximo maio ciclo e assim po dian e, a é odas as con agens e em sido
u ilizadas. Es e p ocesso se á explicado com mais de alhe no subcapí ulo 2.8.
2.8 Cálculo do Dano
Como oi is o na igu a 2.7, após simpli icação da his ó ia de e en os, ob i e am-se á ios blocos a ampli ude
cons an e. Po aplicação da Lei de Mine é possí el p ocede ao cálculo do dano [13], a a és da seguin e
exp essão:
24
3.3.4 Acele óme os Piezoelé icos
O seu p incípio de uncionamen o assen a na exis ência de um elemen o básico, um bloco de c is al com
ca ac e ís icas piezoelé icas ao qual se encon a ixo uma massa ine cial. Es a quando subme ida a uma
acele ação, p essiona o c is al que po sua ez ge a uma di e ença de po encial à sua supe ície. É possí el,
en ão, elaciona a ensão ge ada com a acele ação a que a massa es á sujei a. A p incipal an agem des a
ecnologia p ende-se com a sua eduzida dimensão, uma ez que a massa e o c is al podem se mui o pequenos.
Es e sis ema possuiu uma equência p óp ia na o dem dos milha es de e o ipo de amo ecimen o o e ecido
pelo ma e ial é mui o baixo, nunca sendo nulo. É um ipo de acele óme o bas an e lexí el, no en an o, de ido
às ca ac e ís icas do ma e ial que o compõe, a sua u ilização em egime es á ico não é possí el, is o que o
ma e ial apenas p oduz um ce a di e ença de po encial quando ca egado dinamicamen e ( igu a 3.5).
Figu a 3.5 – a) P incipio de uncionamen o de um acele óme o piezoelé ico [41], b) Exemplo de um
acele óme o piezoelé ico [44]
3.4 Tipologia dos pa âme os medidos e espe i a equência de
amos agem
A ins umen ação em causa esul a da necessidade de se aze uma análise de adiga à o a Epsilon TB 30.
Faz pa e do p oje o de ins umen ação desen ol e um sis ema capaz de ecolhe acele ações em oo que
pos e io men e sejam a adas eco endo a mé odos de análise de adiga. Segundo a bibliog a ia exis en e
[46,47,49,50], as acele ações que con ibuem maio i a iamen e pa a a adiga são esul ado de manob as que a
ae ona e e e ua, com equências a é um máximo de 0.5 Hz dependendo do ipo de manob a, e de acele ações
p o ocadas po u bulência do a e ajadas, ambém denominadas po gus loads. Es as já possuem equências
mais ele adas podendo i a é 100 Hz. As mais danosas são aquelas que oco em a equências mais baixas, a é
um máximo de 5 a 10 Hz. As equências acima de 100 Hz podem esul a de ib ações es u u ais, ib ações
p o ocadas pelo uncionamen o do mo o , e c., não sendo impo an es pa a o es udo de adiga.
Pelo Teo ema de Nyquis [48], a equência de amos agem de um sinal analógico, pa a que possa
pos e io men e se econs uído com o mínimo de pe da de in o mação, de e se maio ou igual a duas ezes a
la gu a de banda desse sinal. Des a o ma, pa a que se possam cap a acele ações que con ibuam pa a a adiga,
is o é, a é um máximo de 10 Hz, em que se obse ada uma equência de amos agem de pelo menos 20 Hz.
Es a ideia em e o çada na publicação AGARD/Fa igue Managemen [47], uma p opos a de ins umen ação
pa a a Fo ça Aé ea I aliana em que é usada uma equência de amos agem de 16 Hz. Nes a mesma bibliog a ia,
a)
b)

25
em aplicação à ae ona e F-18, oi u ilizada uma equência de amos agem de 20 Hz. Numa ou a on e [45], oi
mais uma ez ecomendado o uso de equências na o dem dos 20 Hz de equência de amos agem pa a es e
ipo de análises. Também em [46], documen o elabo ado pa a a Fo ça Aé ea Inglesa, suge e-se uma equência
de amos agem de 20 Hz na ins umen ação da ae ona e Islande ZG989.
No que diz espei o a ou o ipo de pa âme os, impo a ambém aze o egis o da p essão es á ica
egis ada pela ae ona e, pa a pos e io men e se consegui desc e e o pe il de oo em e mos de al i ude de oo.
A equência de amos agem pa a es e pa âme o não segue nenhuma no ma, uma ez que a ae ona e oa a
baixas elocidades, conside ado egime subsónico.
3.5 P incipais equisi os ine en es à ins umen ação Epsilon TB 30
Numa ase inicial da ins umen ação exis em alguns aspe os que de em se omados em conside ação [51].
Abaixo encon am-se lis ados os p incipais aspe os pa a a ins umen ação em ques ão:
1. P e e ência de g a ação de acele ações em 3 eixos – Apesa de pa a a análise de adiga apenas se
necessi a de medi acele ações e icais na ae ona e, pode á se in e essan e pa a abalhos u u os,
possui o egis o das acele ações nos ou os eixos da ae ona e;
2. Resis ência ao meio ambien e – Uma ez que o disposi i o oi ins alado no in e io do cockpi não
es a a expos o a condições me eo ológicas ad e sas, po isso não exis i am equisi os ob iga ó ios nes e
campo;
3. In e e ências ele omagné icas – Pos e io men e à ins umen ação o am ealizados es es de
in e e ência ele omagné ica com os sis emas da ae ona e. Reque eu-se um sis ema de g a ação que
uncionasse com baixas di e enças de po encial (Vol s), na o dem dos 5 V pa a que a in e e ência osse
eduzida ou inexis en e;
4. Implicações de segu ança – Nes e campo a análise oi ealizada em conjun o com o supo e p oje ado
pa a o acele óme o. Em e mos de aquisição do equipamen o, não exis i am equisi os iniciais;
5. Dimensões – Uma ez que o local a ins umen a ap esen a a pouco espaço, oi equisi o essencial que
o equipamen o de g a ação i esse dimensões eduzidas.
6. Peso do equipamen o – Tendo em con a que o equipamen o inha como aplicação o meio ae onáu ico,
oi equisi o ine en e que es e possuísse um peso o mais eduzido possí el.
7. F equência de amos agem – O acele óme o de e ia pe mi i uma equência de amos agem com um
mínimo de 20 Hz con o me ecomendado na bibliog a ia disponí el;
26
8. Au onomia de ba e ia – Foi impo an e a escolha de um equipamen o com au onomia, pois a u ilização
de um sis ema de g a ação com ecu so a ene gia da ae ona e i ia aze mui as mais al e ações e
consequen emen e, mui os mais es es e iam de se ealizados po o ma a ga an i a
ae ona egabilidade do sis ema. Foi ambém p imo dial possui um sis ema com uma au onomia
conside á el em e mos de du ação de ba e ia (de pelo menos uma semana), po que assim menos ezes
e ia de se pos o à ca ga, e menos ho as de abalho se iam gas as nes e p ocesso, po mais ápido que
ele osse;
9. Capacidade de memó ia – Foi ambém ele an e possui uma conside á el capacidade de memó ia
(capacidade de g a a odos os oos de pelo menos uma semana). No amen e, mais capacidade de
memó ia, menos ho as de abalho se iam gas as no p ocesso de ecolha de dados;
10. Cus os de aquisição do equipamen o – Foi expec á el encon a ecnologia capaz de cump i os
equisi os a uma boa elação qualidade/p eço. De iniu-se um limi e máximo na o dem dos 1000€ pa a
es e ipo de equipamen os.
3.6 Tecnologia disponí el no me cado
De seguida se ão ap esen adas algumas possibilidades pa a a ins umen ação da ae ona e em e mos de
ecnologia disponí el no me cado ( igu a 3.6). Todas elas de alguma o ma sa is azem os equisi os de inidos no
subcapí ulo 3.5.
Figu a 3.6 – Tecnologia disponí el, a) Acele óme o G-Link-LXRS, b) Acele óme o Shock 101-50, c)
Acele óme o MSR 1652
Após a elabo ação de um es udo de me cado, con o me abela 3.1, pôde-se acilmen e chega à conclusão
que o equipamen o que melho se adap a às necessidades do es udo em ques ão é o MSR 165. Es e equipamen o
é ajus á el pa a uma equência de amos agem de 25 Hz, mui o p óxima da equência p e endida, peso e
dimensões eduzidos, excelen e au onomia de ba e ia e uma ensão de uncionamen o ela i amen e baixa na
o dem dos 3.6 V. Es e equipamen o possui a capacidade de acopla senso es ex e nos en e eles, o senso de
p essão es á ica p e endido, bem como uma icha na possibilidade de se liga /desliga da g a ação a pa i de um
2 A da ashee do equipamen o pode á se consul ada em anexo
a)
b)
c)
27
swi ch. Ap esen a ambém a capacidade de g a ação de dados em ca ão de memó ia, uma mais- alia na
capacidade de a mazenamen o de dados.
Uma segunda possibilidade passa a pela opção G-Link-LXRS uma ez que possuia a capacidade de aze a
ans e ência dos dados ia Wi eless pa a o ece o , num aio máximo de 2 Km sem obs áculos. Se ia an ajoso
uma ez que não se ia necessá io ha e uma pessoa esponsá el pela ecolha dos dados. Foi no en an o espe ado
que o uso des e sis ema en ol esse alguns p oblemas de in e e ência ele omagné ica com os sis emas da
ae ona e, pelo que não se ia aconselhá el.
Em e mos de cus os de aquisição, o MSR 165 apesa de não se o mais acessí el oi o único que cump iu
odos os equisi os necessá ios. É um equipamen o com um as o leque de aplicações en e elas, indús ia
au omó el, moni o ização de encomendas, cons ução ci il e na indús ia ae oespacial. Es e equipamen o
ambém já oi usado pela Fo ça Aé ea Inglesa na ins umen ação das suas ae ona es con o me se encon a
mencionado no documen o [46]. Es e oi po an o o equipamen o escolhido pa a a ins umen ação da ae ona e
Epsilon TB 30.
Tabela 3.1 – Compa ação das ca a e ís icas de ês acele óme os
Acele óme os
G-Link-LXRS
Shock 101-50
MSR 165
T ansmissão de dados ia
USB



Regis o de acele ações nos 3
eixos



Dimensões
584321
8911226
397223
Peso do equipamen o
40g
340g
69g
F equências de amos agem
disponí eis supe io es a 1
Hz
1, 2, 4, 8, 16, 32, 64,
128, 256, 512
512
1, 25, 50, 100, 200,
400, 800, 1600
Au onomia de ba e ia
7 dias
7 dias
24 dias3
Tensão e ene gia da ba e ia
3.7 V, 220 mAh
9 V
3.6 V, 900 mAh
Capacidade de memó ia
1.000.000 lei u as4
1.400.000 lei u as
2.000.000 lei u as
Cus o de aquisição
2000€
574€
1800 €
3 Au onomia de ba e ia média pa a uma equência de amos agem de ap oximadamen e 20 Hz e uma média de g a ação de 8
ho as po dia
4 En ende-se po 1 lei u a, o egis o em memó ia de 1 pon o de duas coo denadas
28
3.7 Fil os de p ocessamen o de sinal
Após a ecolha dos dados de acele ação e ical ob idos em oo, exis iu a necessidade de aze um a amen o
da in o mação de o ma a elimina uído que nela exis isse. Como já oi e e ido an e io men e, uído é udo o
que é cap ado com equências supe io es a 5 Hz, ou seja, equências que esul am maio i a iamen e da ib ação
es u u al e do gus com equências acima de 5/10 Hz. Des a o ma, é impo an e aze uma limpeza de espe o
eco endo a il os capazes de elimina equências cap adas acima de 5 Hz. Mui as das ezes o uso de il o
induz uma mudança de ase no espe o. Es a al e ação é i ele an e pa a o p ocesso de con agem de oco ências
pelo mé odo Le el C oss Coun ing, pois o mé odo apenas con empla o eixo das acele ações e icais e não o
eixo empo al.
Tendo em con a o p essupos o, se ão de seguida ap esen adas algumas possibilidades de il os a u iliza ,
no en an o, oi ado ado um il o passa-baixo pois é o ecomendado e o mais u ilizado na bibliog a ia exis en e
[46,47].
3.7.1 Fil o Hod ick-P esco
Es e ipo de il os é equen emen e usado em mac oeconomia e em es udos elacionados com a á ea da
me eo ologia. A í ulo exempli ica i o, de aco do com [56] o uso des e ipo de il os na p esença de ciclos ou
pe iodicidades apa en es em a iá eis me eo ológicas, auxilia na comp eensão dos p ocessos ísicos que
con olam o clima, se indo assim como indicado es do clima egional. Um il o do ipo Hod ick-P esco (HP)
ge a duas no as sé ies empo ais a pa i da sé ie o iginal, uma de baixas equências e ou a de al as
equências. Es a pode ia se uma possí el abo dagem, uma ez que in e essa e i a do espe o inicial apenas as
baixas equências, ou seja, aze uma limpeza de espe o a pa i de 5 Hz.
3.7.2 Fil o de Kalman
O il o de Kalman é um mé odo ma emá ico c iado po Rudol Kalman que em como p opósi o u iliza espe os
empo ais de uma de e minada g andeza e a pa i deles c ia um espe o limpo de uido, de modo a e uma
ap oximação o mais idedigna possí el aos alo es eais. O il o de Kalman concep ualmen e é bas an e
complexo, no en an o possui di e sas aplicações, en e elas no desen ol imen o de ecnologias espaciais e
mili a es. “Os il os de Kalman são es imado es ó imos nas condições de a ince eza inicial se Gaussiana e de
o modelo das obse ações e da dinâmica do sis ema se em unções linea es do es ado. Mas pelo ac o da
maio ia dos sis emas não se es i amen e linea , é equen e a u ilização do il o de Ex ended Kalman Fil e
(EKF), que é esponsá el po linea iza o sis ema a a és de expansões de p imei a o dem da sé ie de Taylo ”,
ci ado em Cou o [59].
3.7.3 Fil o Passa-Baixo
Uma ou a das possibilidades pa a es e ipo de análise é o uso de um il o passa-baixo do ipo Bu e wo h. A
espos a em equência de um il o des e ipo é bas an e plana/linea , ou seja, não possui g andes oscilações na
29
banda passan e e ap oxima-se de ze o jun o à banda ejei ada [60]. O caso de se obse a a sua espos a num
diag ama usual pa a es e ipo de análise, o diag ama de Bode, em que as o denadas em em decibéis (dB) e as
abcissas numa escala loga í mica em equência (Hz), es a i á desce linea men e a é ao in ini o nega i o. Em
e mos de implemen ação do il o e mais uma ez de aco do com a bibliog a ia consul ada, o il o suge ido oi
um il o com 2 pólos, uma equência de co e 5 Hz pa a uma equência de amos agem de 25 Hz. Des e modo,
odos os equisi os de p oje o o am cump idos. Na igu a 3.7 pode-se analisa a espos a em equência pa a o
il o u ilizado. Pa a um il o Bu e wo h de segunda o dem, a espos a em equência a ia −12 dB po oi a a
(−40 dB po década) a pa i da equência de co e. Na mesma igu a, o pon o assinalado co esponde à
equência de co e de 5 Hz, ambém conhecida como a equência da meia po ência. Nes e pon o, o sinal em
exa amen e me ade da po ência do sinal de en ada a que co esponde uma magni ude de -3 dB [60]. Impo a
ainda e e i que o il o man ém o mesmo núme o de pon os do espe o inicial.
Figu a 3.7 – Respos a em equência, ob ida pelo p og ama MATLAB, pa a o il o passa-baixo u ilizado, do ipo
Bu e wo h
3.8 Caso de es udo de ins umen ações ealizadas
A ins umen ação ealizada pela Fo ça Aé ea Inglesa que cons a no documen o [46], se iu de guia p incipal à
ins umen ação ealizada, ao ab igo da p esen e disse ação. Foi uma mais- alia, uma ez que oi usado um
acele óme o da mesma amília, de manei a que alguns dos es es já inham sido ealizados no âmbi o de
ce i ica o equipamen o e alidá-lo em e mos de ae ona egabilidade.

30
31
Capí ulo 4
4 Ins umen ação da ae ona e Epsilon TB 30
A ae ona e Epsilon TB 30 ( igu a 4.1) é u ilizada pela FAP pa a ins ução in e média. É uma ae ona e “bi-luga
em andem, de asa baixa e cu a e em iciclo e á il. O mo o de 6 cilind os ho izon ais é de injeção
au omá ica, possui um disposi i o de alimen ação e lub i icação pa a o oo in e ido e aciona um hélice de
elocidade cons an e. A con igu ação do seu painel de ins umen os, a sua elocidade de c uzei o, a obus ez da
sua célula que supo a de +6,7 a -3,35 e a sensibilidade de comandos, con e em-lhe ca a e ís icas
simila es às de um pequeno a ião de caça con encional” [17]. As suas ca ac e ís icas p incipais encon am-se
na abela 4.1
Figu a 4.1 - Ae ona es Epsilon TB 30
Tabela 4.1 - Especi icações FAP pa a a ae ona e Epsilon TB 30 [17]
Especi icações
Comp imen o
Al u a
En e gadu a
Velocidade
Máxima
Velocidade
Mínima
7,59 m
2,66 m
7,92 m
520 Km/h
126 Km/h
Velocidade
C uzei o
Velocidade
Manob a
Po ência
Alcance Máx.
Au onomia
Máx.
370 Km/h
270 Km/h
300 HP
1224 Km
03H45
Dis ância
Descolagem
Dis ância
A e agem
Peso azio
Peso Máx. Take-
o
Peso Máx.
Ca ga
300 m
450 m
930 Kg
1300 Kg
1300 Kg
Raio Ação
Te o Máx.
Te o Se iço
T ipulação
Combus í el
1300 Km
7300 m
7010 m
2 T ipulan es
100 L
32
4.1 Ca ac e ização do pe il de uma ae ona e em e mos de ciclos de
ca ga
Como e e ido an e io men e, o enómeno de adiga oco e semp e que de e minado componen e é solici ado
dinamicamen e no empo aduzindo-se assim numa a iação cíclica de ensões. Pa a a si uação de uma ae ona e
em oo, os ciclos p esen es são sob e udo ciclos a ampli ude de ensão a iá el uma ez que a ae ona e ao longo
do oo es á sujei a a ca egamen os a iá eis.
Em e mos de dinâmica de oo [61], um oo ípico compo a a ase de axi, em que a ae ona e se encon a
no solo na ase de p epa ação pa a a descolagem. Nes a ase, as ca gas a que a ae ona e es á sujei a em e mos
de acele ações e icais são p a icamen e inexis en es sendo que e en uais ajadas que possam acon ece êm um
e ei o negligenciá el em e mos de adiga da ae ona e. No malmen e nes a ase, Nz é p óximo de 1 a que
co esponde a acele ação g a í ica. A pa i do momen o em que a ae ona e descola, is o é, a ae ona e deixa de
oca o solo inicia-se o p ocesso de con abilização de oco ências pa a o cálculo de adiga. Nes a ase, ase
de ake-o e climb, as ca gas são ligei amen e supe io es a 1 e co espondem maio i a iamen e a possí eis
ajadas ou u bulência que a ae ona e possa es a sujei a. Dependendo do ipo de missão a desempenha pela
ae ona e, segue-se a ase de manob as. É nes a ase que as solici ações à es u u a do a ião são maio es, de ido
à execução de manob as que induzem g andes a iações nos a o es de ca ga [12]. Também é nes a ase que o
e ei o das ajadas de en o pode in luencia signi ica i amen e os a o es de ca ga da ae ona e. A ase inal do
oo é a ase de descida e landing, mui o idên ica à ase de climb, com a di e ença de que no momen o em que a
ae ona e oca o solo a es u u a so e um g ande impac o apesa de que amo ecido pelo em de a e agem. Es e
momen o de e á se egis ado pa a pos e io análise de adiga.
4.2 Localização do equipamen o MSR 165
De aco do com a bibliog a ia [30, 47, 62], a ins umen ação de uma ae ona e pa a análise de adiga de e se
e e uada o mais p óximo do CG (Cen o de G a idade) quan o possí el. Is o de e-se ao ac o de que no cen o
de g a idade a in luência de acele ações angula es p o ocadas pela dinâmica do oo é eduzida. Nes e pon o
ambém a in luência de pequenas ib ações es u u ais é a enuada po se um dos pon os mais es á eis na
ae ona e. De aco do com [65], o cen o de g a idade da ae ona e si ua-se a 29.8% da co da pa a con igu ação
e y e 28.13% pa a con igu ação ac obá ica, con ando a pa i do bo do de a aque con o me ep esen ação
esquemá ica da igu a 4.2.
Figu a 4.2 – Rep esen ação ap oximada pa a o CG da ae ona e [63]
33
Des e modo, e con o me a melho localização pa a o acele óme o MSR 165 em e mos de espaço e de
pon os de ixação, op ou-se po colocá-lo no cockpi no seguimen o do painel de ins umen os, pa e in e io
con o me igu as 4.3. É dece o a localização mais iá el uma ez que se encon a ap oximadamen e sob e o CG
e não eque g ande es o ço em e mos de ins alação do equipamen o.
Figu a 4.3 – Localização do conjun o, supo e e acele óme o MSR 165, a) Vis a ge al, b) Vis a po meno izada
4.3 Componen e c í ico da ae ona e
Na ase de p oje o o ab ican e da ae ona e Epsilon, não de iniu p e iamen e as localizações c í icas da
ae ona e nem elabo ou um p og ama de seguimen o de ida de adiga [12]. Assim no sen ido de se de e mina
as localizações c í icas na es u u a da ae ona e, o ab ican e elabo ou um ensaio de adiga à escala eal no
CEAT como já oi e e ido an e io men e. Da ealização des e ensaio en e ou as conclusões, o ab ican e
e i icou que o limi e de ida da ae ona e é con olado pelo compo amen o da localização mais c í ica da
es u u a da ae ona e, que se si ua na a essa do quad o nº 2 (C2), con o me igu a 4.4 e igu a 4.5. Es e é um
componen e da uselagem onde encas am as longa inas p incipais de ambas as asas e que se encon a
cons an emen e sujei o a o ças de comp essão e ação, esul an es do e ei o de Bending nas asas da ae ona e.
a)
b)
40
Figu a 5.3 – Regis o de um oo ípico que en ol a ac obacia
5.1 Calib ação e alidação do acele óme o
Pa a e ei os de alidação do acele óme o em e mos de lei u as, p ocedeu-se à alidação do mesmo com ecu so
a um ou o acele óme o p e iamen e calib ado. An es de se p ossegui com o mé odo p op iamen e di o,
começou-se po aze uma calib ação au omá ica a a és do so wa e que acompanha o equipamen o, de modo a
que ossem impo ados os alo es p é-de inidos pela áb ica e assim elimina qualque e o associado.
Em e mos de ensaios, o am ei as duas medições a 5 Hz com ampli udes de ib ação di e en es, duas
medições a 10 Hz ambém com ampli udes de ib ação di e en es e ês mediações a 20 Hz, 40 Hz e 60 Hz.
5.1.1 Cadeia de medição
A cadeia de medição u ilizada encon a-se ep esen ada na igu a 5.4.

41
Figu a 5.4 – Esquema da cadeia de medição
[1] – O equipamen o esponsá el po ge a o sinal com a ampli ude e equência desejadas é um ge ado de sinal
Ci cui ma e Func ion Gene a o FG2 da Beckman Indus ial Co p., nº de sé ie 803048;
[2] – O ampli icado de po ência u ilizado em a designação de B uel & Kjae ype 2718 e aumen a a ampli ude
do sinal de modo a e in ensidade su icien e pa a se ep oduzido pelo ib ado ;
[3] – O ib ado u ilizado oi o ib ado ele omagné ico B uel & Kjae ype 4809 e em como unção exci a o
conjun o do MSR 165 de aco do com o sinal ge ado. Pos e io men e, o acele óme o do ipo piezoelé ico
colocado sob e o conjun o i á aze o egis o das acele ações. É um acele óme o da B uel & Kjae ype 4384
com o nº de sé ie 30610 e sensibilidade 9.863 pC/g;
[4] – Como o acele óme o u ilizado não é do ipo ICP, e e de se ligado a um condicionado de sinal PCB
422E13, nº de sé ie 13885 que ampli ica o sinal medido e il a as equências desejadas;
[5] e [6] – Após a ecolha do sinal da espos a do acele óme o u ilizou-se o equipamen o PROSIG pa a aze a
análise dos dados. Reco endo ao so wa e do PROSIG (DATS) oi medida a espos a do sinal no domínio do
empo e no domínio da equência, pela análise FFT (Fas Fou ie F ans o m) e pos e io men e o am
compa adas com os esul ados do MSR 165.
5.1.2 Resul ados ob idos
Os esul ados ob idos pelo so wa e DATS o am compa ados com os esul ados ob idos pelo MSR 165. Na
análise FFT, a ampli ude do sinal é medida em RMS (Roo Mean Squa e) em que a ampli ude RMS ale ce ca
de 70.7% do alo de ampli ude eal pa a um sinal a ampli ude cons an e. A análise FFT é bas an e ú il nes as
42
si uações uma ez que nos indica em simul âneo os des ios em equência e ampli ude pa a um sinal des e ipo,
a ampli ude cons an e.
Tabela 5.1 – Resul ados ob idos no domínio da equência e do empo
[Hz]
Domínio da F equência
Domínio do Tempo
5
5
10
10
43
20
60
Pa a a ealização des es es es se ia mais aconselhá el u iliza gamas de ampli ude maio es uma ez que na
ae ona e as acele ações e icais podem a ingi limi es na o dem dos 6 . No en an o po limi ações do
ib ado u ilizado, não oi possí el aze al ensaio. Dos esul ados ob idos ( abela 5.1), e i ica-se que no ge al
as di e enças são mínimas an o em ampli ude como em equência. Conc e amen e, pela análise no domínio do
empo, pa a 5Hz e i ica-se que exis em pequenas di e enças, podendo em de e minados momen os a ingi um
máximo de 0.1 . Pa a 10 Hz, os esul ados são bas an es semelhan es en e si. Pa a gamas de equência
maio es não oi ei a a análise no domínio do empo uma ez que a análise no domínio da equência é su icien e
pa a e as di e enças. Pa a 60 Hz, pode-se e i ica que exis e uma pequena di e ença na o dem dos 0.04
em ampli ude RMS.
A da ashee que acompanha o MSR 165 e e e que numa gama de -15 a 15 podem se encon ados
e os de lei u a a é um máximo de 0.15 . São po an o e os mui o baixos pa a análise de adiga, po isso são
desp ezados.
5.2 So wa e MSR 165
O equipamen o MSR 165 é acompanhado de um so wa e especí ico, designado po MSR V5.28.17, con o me
igu a 5.5 a). É a a és dele que odos os pa âme os são con olados, desde a equência de amos agem,
pa âme os desejados (acele ação, p essão, empe a u a) e con olo de g a ação. A pa i do so wa e é ambém
con olada a o ma ação p e endida pa a os dados, quando o u ilizado p ocede à sua ecolha. Ao se em
expo ados os dados é c iado um ichei o em o ma o .ms e ou o em o ma o .cs pa a cada oo, em que o
empo é em segundos po con eniência do p og ama desen ol ido. O nome do ichei o é c iado
au oma icamen e, cons ando nele a da a e ho a de início da g a ação, con o me igu a 5.5 b). O ipo de missão
que a ae ona e oou se á inse ido pos e io men e pelo esponsá el da ecolha dos dados.
44
Figu a 5.5 – a) Janela p incipal do so wa e do MSR 165, b) Nome do ichei o c iado pelo so wa e do MSR
165 e al e ado com o ipo de missão
a)
b)
45
Capí ulo 6
6 So wa e desen ol ido pa a análise de adiga
O desen ol imen o de um so wa e que possibili asse a análise de adiga a a és do cálculo do dano cons i uiu
um dos obje i os des a disse ação. Esse p og ama, denominado po So wa e de Análise de Fadiga pa a o
Epsilon TB 30, elabo ado po Paulo Gamei o, oi en ão desen ol ido eco endo ao so wa e come cial MATLAB
2013a.
6.1 Código MATLAB
O p og ama desen ol ido em MATLAB pe mi iu chega ao cálculo do dano acumulado pa a os oos
selecionados, a pa i do espe o de oco ências con abilizadas de cada oo, ob ido pelo mé odo Le el C oss
Coun ing. Na igu a 6.1 é ap esen ado um luxog ama simpli icado do p og ama.
Figu a 6.1 – Fluxog ama simpli icado do p og ama desen ol ido em MATLAB
Ca egamen o dos
ichei os de oo
( o ma o cs )
Seleção de espec o
co esponden e à
ase de oo
Fil agem de espe o Resample
Pico-Vale 1 Range Pico-Vale 2 Le el C oss Coun ing
Cálculo do Dano
P e isão do TVF
(Tempo de Vida de
Fadiga) da FAP

46
6.1.1 Ca egamen o dos ichei os de oo
Nes e bloco é ei a a seleção dos ichei os de oo em o ma o cs a pa i de uma pas a p e iamen e de inida.
Dependendo do ipo de análise que se p e enda aze , a seleção dos ichei os po ipo de missão é acili ada uma
ez que o nome do ichei o con ém o ipo de missão ealizada.
6.1.2 Seleção de espe o co esponden e à ase de oo
Es e bloco do p og ama é esponsá el po seleciona o espe o de acele ações e p essão es á ica que
co esponde apenas à ase do oo p op iamen e di a ( igu a 6.2), is o é, p e ende-se o espe o imedia amen e
depois à ase em que a ae ona e descola a é ao momen o em que a ae ona e a e a já na ase inal, incluindo o
momen o de impac o do em de a e agem no solo. Todo es e p ocesso é ei o com base na p essão es á ica.
Com a ae ona e no solo, a p essão man ém-se cons an e. Com a ae ona e em ase de descolagem a p essão
diminui e assim que a inge uma di e ença de p essão de 1.7 mba em elação à p essão no chão, o p og ama
inicia a análise do espe o. Ine en e ao mé odo usado, pode á ha e a pe da de poucos segundos de egis o mas
que não são signi ica i os uma ez que as acele ações pa a es a ase são mui o baixas. De modo semelhan e, o
mesmo acon ece pa a in e ompe a seleção do espe o, em que a pa i do momen o em que a p essão es abiliza
numa gama de p essão de 1.7 mba du an e 60 segundos, a g a ação é in e ompida. Es e empo é conside ado
pa a ga an i que a ae ona e se encon a já no solo, em esul ado de não ha e uma a iação signi ica i a de
p essão nessa ase. Des e modo, ambém ica ga an ido que o momen o de impac o no solo é egis ado. Os
alo es escolhidos o am esul ado de um ajus e con ínuo de manei a a ob e o e ei o desejado.
Figu a 6.2 – Espe o de acele ações (azul escu o) e espe o de p essão (azul cla o) pa a um oo alea ó io, a)
Espe os iniciais, b) Espe os selecionados pa a análise
6.1.3 Fil agem de espe o
Es e bloco é esponsá el po aplica o il o passa-baixo de inido no subcapí ulo 3.7.3 po o ma a aze uma
limpeza de espe o em equência. A igu a 6.3 mos a p ecisamen e o esul ado do il o aplicado numa zona do
espe o inicial.
a)
b)
47
Figu a 6.3 – Aplicação do il o passa-baixo ao espe o inicial
6.1.4 Resample
Nes e momen o o p og ama az um esample, ou seja uma eamos agem do sinal inicial que oi ecolhido com
uma equência de amos agem de 25 Hz. Des e modo o núme o de pon os diminui. Na p á ica o esul ado se ia
o mesmo se o acele óme o i esse sido p og amado pa a ecolhe a equências de amos agem mais baixas que
a equência a ual. Con o me o núme o de amos as que se p e endam do espe o inicial ecolhido a 25 Hz, assim
se ob ém a equência de amos agem do no o sinal. Na abela 6.1 encon am-se as possibilidades pa a a
equência de amos agem do no o sinal ( equência de esample). A í ulo de exemplo, se o no o sinal o
cap ado a pa i do sinal inicial de 25 Hz, com um pe íodo de 0.4 segundos, en ão a equência de amos agem
do no o sinal se á de 2.5 Hz, pela equação 6.1.
Tabela 6.1 – F equências de amos agem do no o sinal
Nº da
Amos a do
Espe o
Inicial
Tempo (s)
F equência
de esample
(Hz)
1
0,04
25
2
0,08
12,5
3
0,12
8,3333
4
0,16
6,25
5
0,2
5
6
0,24
4,1667
7
0,28
3,5714
8
0,32
3,125
9
0,36
2,7778
10
0,4
2,5
11
0,44
2,2727
12
0,48
2,0833
13
0,52
1,9231
Nº da
Amos a do
Espe o
Inicial
Tempo (s)
F equência
de esample
(Hz)
14
0,56
1,7857
15
0,6
1,6667
16
0,64
1,5625
17
0,68
1,4706
18
0,72
1,3889
19
0,76
1,3158
20
0,8
1,25
21
0,84
1,1905
22
0,88
1,1364
23
0,92
1,0870
24
0,96
1,0417
25
1
1
48
A igu a 6.4 mos a p ecisamen e o esul ado ob ido pa a o exemplo an e io , pa a uma zona de um espe o
inicial.
Figu a 6.4 – Aplicação do bloco esample a um espe o inicial
Na e são inal do p og ama, es e bloco deixa á de exis i como se e á mais à en e, em esul ado das
conclusões a que se chega am.
6.1.5 Pico-Vale
Mais uma ez de o ma a simpli ica o espe o, es e bloco pe mi e eduzi o núme o de pon os a a és do
p ocesso demons ado na igu a 6.5. Exis em 3 si uações possí eis que podem oco e num sinal. De manei a a
simpli ica a explicação, conside e-se um sinal cons i uído po 3 pon os apenas. Na si uação 1, a g ande
ca ac e ís ica des e sinal é que possui dois segmen os de e a com o mesmo decli e. Es a si uação se á
simpli icada passando o espe o a e apenas dois pon os ep esen ados pela linha acejada a e de. Es a
simpli icação esul a do ac o de pa a e ei os de con agem de oco ências pelo mé odo Le el C oss Coun ing, se
indi e en e exis i o pon o do meio. O mesmo sucede pa a a si uação 2 com a di e ença em que o decli e de um
dos segmen os se á ze o. Na si uação 3 em que emos um decli e posi i o e um decli e nega i o, não há
qualque ipo de in e enção uma ez que o sinal já es á de aco do com o p e endido.
Figu a 6.5 – Si uações espec á eis de oco e em num espe o
49
A igu a 6.6 mos a p ecisamen e a aplicação des e mé odo numa po ção de sinal e dadei o o iundo de um
oo. Impo a e e i que o bloco Pico-Vale 2 em a mesma unção que o bloco Pico-Vale 1 ( igu a 6.1), consis e
apenas na segunda ez que se aplica es a me odologia.
Figu a 6.6 – Aplicação do bloco pico- ale a um espe o inicial
6.1.6 Range
Es e bloco é esponsá el po aze uma limpeza de espe o em ampli ude ao sinal. De aco do com a bibliog a ia
[12,47,69,70] es e mé odo é equen emen e u ilizado em análise de adiga uma ez que pe mi e elimina ciclos
com ampli udes mui o pequenas e po isso desp ezá eis pa a e ei os de adiga. Es e mé odo, ep esen ado na
igu a 6.7, pe mi e elimina a pa i de um ce o pon o, odos os ou os que se encon em a uma dis ância meno
ou igual a me ade do ange. No exemplo demons ado, pode-se e i ica que dois dos pon os o am eliminados
sendo o sinal ep esen ado a p e o ans o mado no sinal ep esen ado a e de acejado.
Figu a 6.7 – Ilus ação do mé odo ange
Mais uma ez pode-se obse a o esul ado do mé odo ange aplicado a um espe o eal na igu a 6.8.
Nes e exemplo oi u ilizado um ange de 0.6.
56

57
Capí ulo 7
7 Resul ados e Discussão
Todos os esul ados aqui ap esen ados baseiam-se no mé odo de cálculo a é aqui desen ol ido. Pa a e ei os de
discussão, se ão conside ados os dados ecolhidos em oo num pe íodo de 26/1/2016 a 7/4/2016 ( abela 7.1),
pelo sis ema MSR 165 ins alado na ae ona e núme o de cauda 11407.
Tabela 7.1 – Pon o de si uação pa a o pe íodo de ecolha de inido
Pela expe iência que já se adqui iu na ecolha dos dados, e i icou-se que algumas das ezes o sis ema
MSR não ez o egis o do oo, ou en ão exis ia ichei o de oo, mas es e es a a incomple o. As azões pa a o
sucedido, o am essencialmen e:
 O sis ema não oi ligado no início do oo pelo ac o de se um p ocedimen o no o e ainda não
e sido de idamen e implemen ado em e mos p á icos po pa e dos pilo os;
 Os ichei os podem i incomple os caso os pilo os liguem ou desliguem o equipamen o em
pleno oo, pe dendo-se assim pa e dos dados;
 A al a de memó ia no equipamen o ambém comp ome e a ecolha dos ichei os ou nem
seque seja ei o o egis o do oo;
 A al a de ca ga na ba e ia ambém pode es a na o igem da pe da de dados.
No subcapí ulo di igido às ecomendações, se á e e ido o que de e á se ei o pa a a enua os e ei os
p o ocados po uma si uação des e ipo.
5 As missões es an es são missões ecolhidas do ipo B1, Q1, Q4 e TRM
To al de Voos: 51 oos
To al de Ho as de Voo: 62.58 HV
Ac obacia (B2)
Na egação (B3)
Res an es5
Nº de Voos
21
13
17
Ho as de Voo
25.68
16.53
20.37
Pe cen agem em elação
ao o al de oos [%]
41
26.4
32.6
58
7.1 Validação do código
Numa en a i a de alida o mé odo desen ol ido, são aqui demos ados alguns esul ados endo em con a as
á ias abo dagens possí eis. Apesa da bibliog a ia em algumas ins umen ações, aze e e ência à necessidade
de uso de de e minados blocos ais como Range e o Fil o, decidiu-se es uda a in luência des es nos esul ados
ob idos. Exis iu ambém a dú ida se de e ia exis i o bloco Pico-Vale 1 e qual a o dem dos blocos a ado a de
o ma a ob e esul ados isen os de e o. Pa a além disso, p e endeu-se pe cebe caso exis isse o bloco Range
qual de e ia se o seu alo .
Des a o ma, começou-se po aze alguns es es, a pa i de manipulações ao p og ama inicial de inido na
igu a 6.1. Ao conjun o de blocos a es a denominam-se de opções. A igu a 7.1 mos a p ecisamen e as opções
que o am inicialmen e conside adas.
Figu a 7.1 – P imei o conjun o de modi icações ao código inicial da igu a 6.1
Numa p imei a abo dagem, en ou-se pe cebe se o uso de Resample e a e icaz na limpeza de espe o em
equência, pelo que se encon a p esen e nas qua o opções da igu a acima. Pa a os es es o am conside adas
equências de Resample de 2.5 e 5 Hz uma ez que são as equências ca ac e ís icas dos enómenos de adiga
p o ocados pelos a o es de ca ga e pelos enómenos de gus como já se inha is o an e io men e. Conside ou-
se ainda a equência de 25 Hz, que no undo é como se o bloco de Resample não exis isse, ou seja, não p oduz
nenhuma al e ação ao sinal.
Quan o ao alo de Range, op ou-se po escolhe dois alo es, 0.3 e 0.6 uma ez que são alo es de Range
já u ilizados na disse ação de Se ano [12]. Impo a, aqui, isa que não e a aconselhá el es a alo es de ange
supe io es a 0.8 uma ez que a p obabilidade de elimina ciclos ele an es aumen a a ci cuns ancialmen e. Mais
ainda, uma ez que os pa ama es u ilizados pa a o mé odo Le el C oss Coun ing, são de 0.5 em 0.5 G’s, um
Range de 0.8 es a ia mui o p óximo desse in e alo, sendo que pa a alo es supe io es a 0.8 exis ia uma g ande
p obabilidade de elimina oco ências que de e iam se con abilizadas.
Opção A
Espe o Inicial
Resample
Pico-Vale 2
Le el C oss Coun ing
Opção B
Espe o Inicial
Resample
Pico-Vale 1
Range
Pico-Vale 2
Le el C oss Coun ing
Opção C
Espe o Inicial
Fil o
Resample
Pico-Vale 2
Le el C oss Coun ing
Opção D
Espe o Inicial
Fil o
Resample
Pico-Vale 1
Range
Pico-Vale 2
Le el C oss Coun ing
59
As abelas 7.2 e 7.3 mos am os esul ados ob idos pa a as si uações aqui desc i as, sendo que na p imei a
os espe os FAP, apenas de ac obacia, são compa ados com o espe o de Fo mação do Fab ican e, ou seja o mais
se e o. Na segunda abela, os espe os FAP, apenas de na egação, são compa ados com o espe o de Na egação
do Fab ican e, ou seja, o menos se e o.
Tabela 7.2 – Tes es 1, % de Dano FAP/Fab ican e pa a oos de Ac obacia (apenas B2)
Tabela 7.3 – Tes es 1, % de Dano FAP/Fab ican e pa a oos de Na egação (apenas B3)
F equência
de
Amos agem
Sem Range
Com Range 0.3
Com Range 0.6
Sem Fil o
Com Fil o
Sem Fil o
Com Fil o
Sem Fil o
Com Fil o
A
B
C
D
C
D
2.5 Hz
-37
-13.3
-16.22
-16.36
-19.4
-27.89
5 Hz
-23.95
-2.21
-9.7
-12.6
-26.2
-16.58
25 Hz
39.66
25.46
9.92
-10.1
-22.17
-17.05
Ao se obse a os esul ados ob idos pode-se cons a a que a si uação sem Range não pa ece a o á el uma
ez que p oduz pe cen agens de dano FAP/Fab ican e bas an e ele adas, sob e udo em ac obacia. Es e esul ado
ai ao encon o do suge ido pela bibliog a ia, em elação à necessidade de se elimina aqueles pequenos ciclos
desp ezá eis pa a e ei os de adiga. Caso es es ciclos não sejam eliminados, podem induzi e o no cálculo do
dano uma ez que exis e a p obabilidade de se em con abilizados pelo mé odo Le el C oss Coun ing, se es es
c uza em algumas ezes os pa ama es conside ados.
Compa ando ago a os esul ados com e sem il o an o pa a ac obacia como pa a na egação, se ia
expec á el que com a aplicação de il o o alo da % de Dano diminuísse em esul ado de exis i uma limpeza
de espe o. Tal não se e i icou, à exceção dos alo es pa a um alo de Resample de 25 Hz. Is o signi ica que a
u ilização de Resample não azia qualque sen ido. Como e i icado, um Resample ao sinal, p oduz o mesmo
e ei o que baixa a equência de amos agem na cap ação dos dados em oo. Des a o ma, e e o çando a
conclusão an e io , o uso de Resample se ia con adi ó io com o que suge e a bibliog a ia, uma ez que é di o
que a equência de amos agem de e ia se na o dem dos 25 Hz. Des a o ma, não se cump e o suge ido pela
bibliog a ia. Em e mos do alo de Range a u iliza , es es es es não o am conclusi os.
A ideia inal a e e com es e conjun o de es es incidiu na necessidade de u iliza Fil o, Range e exclui o
bloco de Resample.
F equência
de
Amos agem
Sem Range
Com Range 0.3
Com Range 0.6
Sem Fil o
Com Fil o
Sem Fil o
Com Fil o
Sem Fil o
Com Fil o
A
B
C
D
C
D
2.5 Hz
57
115
22.3
85.5
7.9
62.5
5 Hz
83.77
132
57.5
92.5
17
65
25 Hz
896.8
290
253.47
93.56
55.11
32.5
60
De seguida, execu ou-se mais uma sé ie de es es com o obje i o de a e i qual o melho alo de Range, e
se de e ia se u ilizado o Pico-Vale 1. Pa a al, o am c iadas mais duas opções, a E e F de aco do com a igu a
7.2.
Figu a 7.2 – Segundo conjun o de modi icações ao código inicial da igu a 6.1
Pa a a ealização dos es es, conside ou-se es a a opção E e F pa a alo es de Range de 0.3, 0.4, 0.5, 0.6 e
0.8. Es a escolha su giu no seguimen o da ideia já an e io men e explicada. Nas abelas 7.4 e 7.5, encon am-se
os esul ados pa a ac obacia e na egação à semelhança do que acon eceu no g upo an e io de es es.
Tabela 7.4 – Tes es 2, % de Dano FAP/Fab ican e pa a oos de Ac obacia (apenas B2)
Opção E
Espe o Inicial
Fil o
Range
Pico-Vale 2
Le el C oss Coun ing
Opção F
Espe o Inicial
Fil o
Pico-Vale 1
Range
Pico-Vale 2
Le el C oss Coun ing
Hz
Com Fil o
Range 0.3
Range 0.4
Range 0.5
Sem Pico-Vale
Com Pico-Vale
Sem Pico-Vale
Com Pico-Vale
Sem Pico-Vale
Com Pico-Vale
E
F
E
F
E
F
25
37.93
93.56
68.37
96.55
59.6
38.39
Hz
Com Fil o
Range 0.6
Range 0.8
Sem Pico-Vale
Com Pico-Vale
Sem Pico-Vale
Com Pico-Vale
E
F
E
F
25
35.27
32.5
14.87
41.65
61
Tabela 7.5 – Tes es 2, % de Dano FAP/Fab ican e pa a oos de Na egação (apenas B3)
Pe an e os esul ados ob idos é possí el i a algumas conclusões. Em p imei o luga , o alo de Range 0.8
oi pos o de pa e uma ez que é um alo já mui o ele ado, eliminando 0.4 pa a cada lado do pon o de
e e ência. Acon ecia em alguns oos de na egação, após se aplicado o bloco de Range, que o espe o deixa a
p a icamen e de exis i em esul ado de se elimina uma gama de ampli udes mui o ele ada. Tal acon ecia
ambém pela azão do oo de na egação já se um oo po si só pouco exigen e, em que os ciclos de ca ga são
mui o baixos.
A dú ida esidia se de e ia se u ilizado o bloco Pico-Vale 1 ou não, is o é, opção F ou E, espe i amen e.
Na igu a 7.3 encon a-se p ecisamen e a ep esen ação das duas si uações. Pa a a si uação E, o espe o inicial a
p e o ans o mou-se no espe o a e de, uma ez que apenas exis ia o bloco Range. O pon o e de oi
conside ado pois encon a a-se o a da gama de Range a p e o. O mesmo não acon eceu com o pon o e melho
po que já se encon a a o a da gama de Range ep esen ada a azul, a pa i do úl imo pon o conside ado ( e de).
Na si uação F, em p imei o luga oi aplicado o bloco Pico-Vale, eliminado o pon o e melho, passando o
espe o de p e o a ama elo. Pos e io men e, oi aplicado o bloco Range ao espe o ama elo, em que oi
conside ado o pon o e de uma ez que es a a o a da gama de Range. No inal icou-se apenas com o espe o
e de. Se o em analisadas as di e enças en e as duas si uações pe cebe-se que hou e a pe da de um segmen o
de espe o. Es e segmen o pode ia signi ica pe da de in o mação an o maio quan o maio osse o alo Range
conside ado. Pode-se dize que a abo dagem F oi uma abo dagem mui o mais limpa em e mos de p ocesso.
Figu a 7.3 – Opção F em compa ação com a opção E
Hz
Com Fil o
Range 0.3
Range 0.4
Sem Pico-Vale
Com Pico-Vale
Sem Pico-Vale
Com Pico-Vale
E
F
E
F
25
-12.92
-10.1
-12.76
-14.26
Hz
Com Fil o
Range 0.5
Range 0.6
Sem Pico-Vale
Com Pico-Vale
Sem Pico-Vale
Com Pico-Vale
E
F
E
F
25
-22.17
-15.83
-39.79
-17.05

62
Nes a ase es ou pe cebe qual se ia o melho alo do Range a conside a , endo em a enção que 0.8 já
inha sido excluído.
Inicialmen e, pensou-se em a e i o alo do Range u ilizando apenas oos de ac obacia e oos de
na egação, em sepa ado. O mé odo consis ia em es a á ios alo es de Range a é que se ob i esse uma % de
Dano FAP/Fab ican e igual a 0. Es e mé odo apidamen e oi pos o de pa e po duas azões. Uma delas, po que
se ia necessá io que pa a cada ipo de missão não hou esse g ande di e ença de oo pa a oo e al não se
sucedia. A segunda, que as missões FAP ossem ealmen e semelhan es em e mos de se e idade ao espec á el
pelo ab ican e. Tendo em con a que nenhuma das duas se e i ica a, o mé odo deixou de se álido. Se o
analisado ago a o espe o de oco ências acumuladas das duas igu as 7.4 e 7.5, pode-se chega a algumas
conclusões.
Figu a 7.4 – Espe os de oco ências acumuladas pa a ac obacia a á ios alo es de Range
Figu a 7.5 – Espe os de oco ências acumuladas pa a na egação a á ios alo es de Range
63
Em p imei o luga , cons a ou-se que, independen emen e do alo de Range escolhido, e a e iden e um
espe o de ac obacia FAP (missões do ipo B2) mais se e o que o espe o de inido pelo ab ican e. Em
na egação acon ece o opos o, es ando o espe o FAP com uma se e idade mais baixa do que o ab ican e, em
esul ado das missões de na egação FAP se em menos se e as, com máximos a a ingi em ce ca de 2.5 em
compa ação com o ab ican e com alo es mais ele ados.
Ao examina as igu as acima, acilmen e pode-se conclui o e ei o do Range no espe o. Com o aumen o
do seu alo , e i ica-se que odo espe o é diminuído em esul ado de se elimina em os pequenos ciclos de
ca ga. Facilmen e isí el sob e udo pa a as oco ências mais al as em o no de 1 G, com o ecuo da ex emidade
do espe o. Com o aumen o do alo de Range, e i ica-se que exis e uma con e gência de esul ados, uma ez
que se ob ém g ande a iação das cu as de 0.4 pa a 0.5 e uma quase desp ezá el di e ença, en e 0.5 e 0.6. Is o
e le e-se p ecisamen e no alo de % de Dano, que em comp o a o que oi di o. Foi conclusi o des as
obse ações que de ac o o alo de Range mais co e o a se ado ado oi o alo de 0.6, com uma % de Dano
FAP/Fab ican e de 32.53% pa a ac obacia e -17.05% pa a na egação. Como oi e e ido an e io men e es e alo
de Range ambém já e ia sido conside ado nas conclusões de Se ano [12]. Des e modo, alida-se a opção F
como sendo a opção mais co e a e a que de e se ado ada pa a a alia a se e idade FAP.
Numa en a i a de melho en ende qual se ia o e ei o do espe o de oco ências acumuladas no cálculo do
dano, conside ou-se o espe o da igu a 7.9 espei an e à análise de odos os oos ecolhidos, ou seja, de odo o
ipo de missões em compa ação com o espe o To al do Fab ican e. Como e i icado, o cálculo do Dano é
o emen e in luenciado pela cu a S-N uma ez que é a pa i dela que de inimos o alo de N pa a cada ciclo
de ca ga. A abela 7.6 ilus a p ecisamen e a e olução desse alo pa a os á ios ciclos de ca ga.
Tabela 7.6 – Pa âme os ine en es ao cálculo do Dano acumulado pa a FAP
64
Cons a ou-se que a pa i da linha núme o 15 da abela acima, a que co espondem 3.1623103 ciclos, o
alo de N ende a se bas an e ele ado, azendo com que a azão N/ N seja p a icamen e nula. Es e e ei o é
en ão ep oduzido na igu a 7.6 pa a o espe o To al da igu a 7.9.
Figu a 7.6 – Cu a N/N pa a o espe o FAP To al espei an e ao espe o da igu a 7.9
De ac o, es a si uação não se e i ica ia de o ma ão acen uada se os a o es de ca ga ep esen assem uma
ensão máxima mais ele ada, uma ez que pela cu a S-N ica íamos mais longe do concei o de ida in ini a, ou
seja, com o núme o de ciclos pa a se da a a u a, mais baixo.
Em e mos de conclusões pe an e a a ual si uação, pôde-se dize de o ma ap oximada, que odos os ciclos
de ca ga a pa i 3.1623103 não o am con abilizados. Tal si uação le an ou algumas ques ões em e mos de
c edibilidade da unção de ans e ência u ilizada, uma ez que se es a a a desp eza a in luência de ciclos com
a o es de ca ga numa gama de 0.29 a é 3.87 , que de e iam se conside ados. De e -se-á ambém
ponde a o ajus e da cu a S-N uma ez que a u ilizada é pa a um alumínio 2024 mas com um a amen o
é mico ligei amen e di e en e do ma e ial que cons i ui o quad o C2.
Po obse ação do g á ico da igu a 7.6 cons a a-se que as con ibuições pa a o dano são máximas na zona
das 102 oco ências acumuladas, em esul ado de exis i uma maio á ea Si nessa zona. Esse pon o co esponde a
a o es de ca ga na o dem dos 5 G’s. Se in ui i amen e o pensado que a o es de ca ga supe io es a es e são
mais danosos, al pode á não se a ealidade, uma ez que se êm poucos ciclos pa a esses a o es de ca ga,
esul ando numa ação N/ N mais baixa con o me se e i ica pela igu a 7.6.
No campo da adiga é habi ual obse a em-se espe os de oco ências acumuladas em que pa a a o es de
ca ga nega i os, oco e o a anço e o ecuo do espe o, o mando uma ex emidade pon iaguda. Esse enómeno é
ligei amen e isí el na igu a 7.9. A explicação pa a o sucedido es á elacionada com a localização dos ciclos de
ca ga e com o mé odo de con agem u ilizado. Pa a es e caso em conc e o, o que acon eceu é que o am
egis adas mais oco ências a -1 do que a -0.5 em esul ado da ae ona e execu a manob as a G s
nega i os, acili ando assim o apa ecimen o de ciclos em o no de -1 . Ao aplica -se o mé odo Le el C oss
Coun ing é na u al que es e con abilize assim mais oco ências no ní el in e io do que no ní el supe io ,
imedia amen e a segui . A igu a 7.7 ilus a esse enómeno. Em e mos de con ibuições pa a o cálculo do dano,
es a pequena pon a salien e p oduz um e ei o desp ezá el uma ez que ele acon ece pa a a o es de ca ga mui o
65
baixos, logo ensões ambém mui o baixas e consequen emen e uma con ibuição em e mos de á ea Si ambém
desp ezá el.
Figu a 7.7 – Rep esen ação esquemá ica pa a o enómeno da ex emidade pon iaguda no espe o de oco ências
acumuladas
Uma ou a o ma de se analisa e melho pe ceciona o que acon ece no cálculo do dano é pensa -se em
e mos de ensão equi alen e Seq, que esul a da equação 6.3. Se a ensão equi alen e aumen a, en ão o núme o
de ciclos pa a a a u a i á diminui . A igu a seguin e mos a p ecisamen e a e olução das cu as de ensão
equi alen e pa a a FAP e pa a o Fab ican e, bem como os espe os de oco ências acumuladas em e mos de
ensões pa a a si uação da igu a 7.9, si uação em que conside amos no amen e odo o ipo de missões.
Obse ando-se a igu a 7.8, consegue-se pe cebe que pa a alo es ap oximados, acima de 180 MPa ( e a
e melha supe io ), a SeqSOCATA ( ensão equi alen e SOCATA) é ge almen e supe io à SeqFAP ( ensão equi alen e
FAP). Pa a alo es ap oximados abaixo de 140 MPa ( e a e melha ins e io ), acon ece o opos o. En e en as
duas linhas em-se uma sob eposição das duas cu as.
Figu a 7.8 – Espe o de ensões FAP e sus Fab ican e pa a odos os oos, e ensão equi alen e FAP e sus
ensão equi alen e Fab ican e
Em e mos de in e p e ação des es esul ados pode-se dize que pa a alo es supe io es a 180 MPa, os
alo es de N SOCATA (núme o de ciclos pa a a a u a, SOCATA) são meno es que os alo es de N FAP (núme o de
ciclos pa a a a u a, FAP). No amen e, abaixo de 140 MPa em-se o opos o, e en e es es alo es de ensão, o
72
8.2 Recomendações
Semp e que exis a a pe da de um oo, ou es e se encon e incomple o ( acilmen e e i icá el pela a iação de
p essão es á ica), ecomenda-se que seja in oduzido no p og ama um oo subs i u o, com o mesmo ipo de
missão. Es e de e possui uma se e idade média daquela missão, em e mos de a o es de ca ga e em e mos de
empo de oo. Des a o ma, o e ei o que a pe da de um oo possa ep esen a , é a enuado ao se in oduzido um
oo ipo.
De o ma a e i a que o sis ema de g a ação seja ligado em oo ou simplesmen e não seja ligado, com
consequen e pe da de dados, ecomenda-se que seja in oduzida uma al e ação à checklis da ae ona e, po o ma
a exis i um p ocedimen o o mal pa a liga e desliga o swi ch de g a ação. No âmbi o de e i a a pe da de
in o mação, ecomenda-se ambém que sejam cump idas ao máximo as pe iodicidades de ecolha de dados e de
ca egamen o da ba e ia p opos as em anexo.
Com a alguma expe iência adqui ida na ecolha de dados, e i icou-se que a saída do cabo USB, bem
como o encaixe no p óp io acele óme o que pe mi e a ligação ao compu ado , é bas an e ágil. Com o cons an e
uso, a p obabilidade da icha se dani ica é ele ada. Sabe-se, no en an o, que o ab ican e do MSR c iou
ecen emen e um sis ema mais obus o, em que a ans e ência dos dados é ei a com ecu so a 4 pinos ins alados
na pa e supe io do acele óme o, con o me se pode e na igu a 2.20 c). Es a se á ce amen e uma boa opção
pa a ins umen ações u u as.
Recomenda-se ambém que seja e is a a unção de ans e ência u ilizada nes a ins umen ação, uma ez
que a sua alidade é c ucial pa a uma análise co e a à se e idade da o a. Como imos a cu a S-N u ilizada na
p esen e ins umen ação ambém não es a a o almen e de aco do com o ipo de ma e ial que cons i ui o quad o
C2 da ae ona e, pelo que se á ambém um aspe o a melho a .
Uma suges ão in e essan e se ia elabo a um documen o que acompanhasse o momen o em que é ei a a
ecolha dos dados e osse ano ado o núme o de oos ecolhidos. Esse documen o se ia, en ão, compa ado com o
núme o de oos que cons am na pla a o ma MENTOR, u ilizada na Esquad a 101 pa a ano a , o ipo de missões,
ho as de oo, ho as de saída e chegada das ae ona es, e c. No inal, calcula a-se a axa de oos ecolhidos, ou
seja, se esse alo osse di e en e de 1, signi ica ia que inha ha ido pe da de oos. Reuni -se-ia, pos e io men e,
a pa e do pessoal esponsá el da manu enção e a pa e do pessoal da Esquad a, e en a a-se pe cebe o que
ealmen e inha alhado. Is o se ia uma mais- alia pa a que possí eis alhas humanas ossem eliminadas, e assim
ga an íamos que a pe da de oos se ia mínima ou nula.
8.3 T abalhos Fu u os
No u u o, de e á se ealizada uma no a ins umen ação em algumas ae ona es com ecu so a ex ensóme os,
de o ma a pode se a e ida a unção de ans e ência p opos a po Sil a [30].
P opõe-se que seja ins umen ada oda a o a com acele óme os MSR 165 e senso es de p essão es á ica,
pa a se pe cebe de o ma mais igo osa o ipo de ope ação da o a, e assim aze um es udo de se e idade mais
idedigno.

73
Se á igualmen e impo an e, com ecu so a um pa ece do Fab ican e da ae ona e, alida odo o mé odo
aqui desen ol ido, bem como es a o p og ama MATLAB em e mos de obus ez.
Es uda e analisa o p og ama de manu enção a pa i dos esul ados ob idos.
Elabo a es es em labo a ó io no âmbi o da análise de adiga, u ilizando p o e es ep esen a i os da
es u u a da ae ona e.
74
75
Re e ências Bibliog á icas
[1] www.digi allmachines.blogspo .p , [Consul ado a 19 Ma ço 2016].
[2] Taylo , M. I. e Fonseca, J . (2003). Mé odos de P e isão da Cu a De o mação - Vida em Fadiga pa a
as Ligas de Alumínio AA6261-T6 e AA6351-T6. Tese de Mes ado da Uni e sidade Es adual de
Campinas.
[3] Schu z, W. (1996). A His o y o Fa igue. Enginee ing F ac u e Mechanics, 54 (2): 263-300.
[4] S ephens, R. I., Fa emi, A., S ephens, R. R. e Fuchs, H. O. (2001). Me al Fa igue in Enginee ing. Wiley
In e -Sciense, Second Edi ion.
[5] Fa emi, A., Yang, L. (1998). Cumula i e Fa igue Damage and Li e P edic ion Theo ies: A Su ey o he
S a e o he A o Homogeneous Ma e ials. In e na ional Jou nal o Fa igue 20 (1): 9-34.
[6] Su esh, S. (1998). Fa igue o Ma e ials. Camb idge Solid S a e Science Se ies, Camb idge Uni e si y
P ess, Second Edi ion.
[7] To es, M. P. C. (2004). Uma Abo dagem Compu acional pa a P ecisão de Fadiga de Me ais Du os.
Uni e sidade Fede al do Pa aná, Tese de Mes ado.
[8] Fon e, M. e F ei as, M. (1999). S ess In ensi y Fac o s o Semi-ellip ical Su ace C acks in Round
Ba s unde Bending and To sion. In e na ional Jou nal o Fa igue 21: 457-463.
[9] Smi h, K. N., Wa son, P. e Toppe , T. H. (1970). A S ess-S ain Func ion o he Fa igue o Me als.
Jou nal o Ma e ials, JMLSA 5 (4): 767-778.
[10] Reis, L. (2004). Compo amen o Mecânico de Aços em Fadiga Mul iaxial a Ampli ude de Ca ga
Cons an e e Sínc ona. Uni e sidade Técnica de Lisboa, Ins i u o Supe io Técnico, Tese de
Dou o amen o.
[11] Ga ud, Y. S. (1981). Mul iaxial Fa igue - a Su ey o he S a e o he A . Jou nal o Tes ing and
E alua ion 9 (3): 165-178.
[12] Se ano, B. (2009). P e isão do empo de ida de adiga da ae ona e Epsilon TB-30 da FAP. Tese de
Mes ado.
[13] Ca los A. G. de Mou a B anco (1994). Mecânica dos Ma e iais. Fundação Calous e Gulbenkian, second
edi ion.
[14] Meye s, M. e Chwla, K. (2006). Mechanical Beha io o Ma e ials. Camb idge P ess, second edi ion.
[15] In an e, V. – Aulas eó icas (2010). Compo amen o Mecânico dos Ma e iais. Ins i u o Supe io
Técnico.
[16] ASTM. S anda d Te minology - Rela ing o Fa igue and F ac u e Tes ing, ASTM E 1823 - 96
(Reapp o ed 2002), 2004.
[17] Es ado Maio da Fo ca Aé ea - www.em a.p , [Consul ado a 19 Ma ço 2016].
[18] To en, G. Fa igue C ack P opaga ion. Ad anced Ma e ials & P ocesses, May 2008. [Consul ado a 22
Ma ço 2016].
[19] Richa d, W. He zbe g (1996). De o ma ion and F ac u e Mechanics o Enginee ing Ma e ials, 4 h
Edi ion, New Yo k, JohnWiley & Sons: 521 - 578.
[20] Taylo , M. I. Fonseca J . Mé odos de P e isão da Cu a De o mação-Vida em Fadiga pa a as Ligas de
Alumínio AA6261-T6 e AA6351-T6, Tese de Mes ado da Uni e sidade Es adual de Campinas, 2003.
76
[21] Failu e Analysis o Hea T ea ed S eel Componen s, Edi ed by L.C.F. Canale, R.A. Mesqui a, and G.E.
To en, Ad anced Ma e ials & P ocesses /May 2008.
[22] Willems, N., Easley, J. T., Rol e, S. T. (1983), Resis ência dos Ma e iais, São Paulo, McG aw-Hill do
B asil.
[23] Paula, F., Es udo C í ico do Mé odo de Con agem de Ciclos de Wang & B own pa a a es ima i a de
Vida à adiga Mul iaxial,uni e sidade de B asília, Disse ação de Mes ado em Ciências Mecânicas,
Ma ço de 2012.
[24] Goksel, L. S., Fa igue and Damage Tole ance Assessmen o Ai c a S uc u e unde unce ain y, A
Thesis P esen ed o The Academic Facul y, Geo gia Ins i u e o Technology, Augus 2013 .
[25] ASTM. S anda d Te minology - S anda d P ac ices o Cycle Coun ing in Fa igue Analysis, ASTM E
1049 – 85 (Reapp o ed 1997).
[26] Bannan ine, J. A., Come , J. J. e Hand ock, J. L. (1990), Fundamen als o Me al Fa igue Analysis,
P en ice Hall, Englewood Cli s, New Je sey 07632.
[27] J.B. de Jonge., Coun ing Me hods o he Analysis o Load Time His o ies, Na ional Ae ospace
Labo a o y (NLR).
[28] Lee, Y., Pan, J., Ha haway, R. e Ba key, M. (2005), Fa igue Tes ing and Analysis: Theo y and P ac ice,
Else ie Bu e wo h, Heinemann.
[29] Me allic Ma e ials P ope ies De elopmen and S anda diza ion (MMPDS), Na ional Technical
In o ma ion, Sp ing ield (NTIS), Vi ginia 22161, Fede al A ia ion Adminis a ion, Janua y 2003.
[30] Capi ão EngAe João Ped o Sil a, Rela ó io do Ti ocínio EngAe 2002/3, Ab il 2003.
[31] Di ec ion Des Cons uc ions Ae onau iques, Alpha-Je – Sui i des cha ges en se ice e essai de a igue
d’ensmble, Minis è e de la Dé ense, Janei o 1996.
[32] Pineau,A., Ba hias, C., Fa igue o Ma e ials and S uc u e, published in G ea B i ain and he Uni ed
S a es by ISTE L d and John Wiley & Sons, Inc.(2010).
[33] Va pasuo, P., Gene a ion o design g ound mo ion ime his o ies o he Lianyungang Nuclea Powe
Plan , Del Uni e si y o Technology, Fo um Enginee ing, 00048 Fo um, Finland.
[34] www. enix. ecnico.ulisboa.p , [Consul ado a 01 Maio 2016].
[35] Campos, S., Fundamen os de Ins umen ação, Sis ema FIESP.
[36] Habibi, S., E olu ion o MEMS mo ion senso s and u u e ends, Colib is - Business De elopmen
Manage .
[37] Singh, P., MEMS Capaci i e Accele ome e (Design and Fab ica ion).
[38] McLa en, I., Mace, W.D. and Pool, A., (Ap il 1976), Open and closed loop accele ome e s, In AGARD
Fligh Tes Ins umen a ion Se ies, olume 6 o AGARD o g aph Nº 160. Ad iso y G oup o
Ae ospace Resea ch and De elopmen .
[39] A eny, P. and Webs e , J., (2001), Senso s and Signal Condi ioning, John Wiley Sons, INC., second
edi ion.
77
[40] Magalhães, D., Ex ensome ia e Senso es de Acele ação, SEM0539, Ins umen ação e Sis emas de
Medidas, Engenha ia Mecânica.
[41] www.insigh s.globalspec.com, [Consul ado a 2 Maio 2016].
[42] www.di ec indus y.com, [Consul ado a 2 Maio 2016].
[43] www.dy an.com, [Consul ado a 2 Maio 2016].
[44] www.di ec indus y.com, [Consul ado a 2 Maio 2016].
[45] Guo1, J., Penme sa, R. and Sma slok, B., Tuegel, E., De e mining Mos Likely Fligh P o iles om
Ai c a Usage Da a o Damage P ognosis, AIAA 2011-1839, 4 - 7 Ap il 2011, Den e , Colo ado.
[46] Reed, S., S uc u al In eg i y usage moni o ing capabili y de elopmen , DSTL/CR53447 V1, 4 Ma ch
2011.
[47] Aga d con e ence p oceedings 506, Fa igue Managemen (La ges ion de la Fa igue), AGARD-CP-506,
Ad iso y G oup o Ae ospace Resea ch and De elopmen , May 1991.
[48] www.p .wikipedia.o g/wiki/Teo ema_de_Nyquis , [Consul ado a 2 Maio 2016].
[49] S u geon, R. and Mi chell, C. G. B., R.A.E., Fa igue Me e s and Coun ing Accele ome e s, Royal
Ai c a Es ablishmen Technical Memo andum S uc u es 718, Ma ch 1968.
[50] S u geon, R., Ope a ional Fligh Load Measu emen using R.A.E. a igue load me e s, Royal Ai c a
Es ablishmen In e nal Memo andum Numbe S uc u es 543, July 1962.
[51] Fonseca, A., In odução e Planeamen o de Ensaios em Voo, RTO/AGARD AG300 - 14 - 2 - cap. 1-10,
Mes ado In eg ado em Engenha ia Ae oespacial.
[52] Shock 101-50, T i-Axial Shock Da a Logge , Omni Ins umen s, Da ashee .
[54] G-Link LXRS, Wi eless Accele ome e Node, LORD Sensing Mic oS ain, Da ashee .
[55] MSR 165, Da a Logge o shock and ib a ion,MSR Uni e sal Da a Logge s, Da ashee .
[56] www.scielo.b , [Consul ado a 3 Maio 2016].
[57] B own, R., Hwang, P., In oduc ion o Random Signals and Applied Kalman Fil e ing, hi d edi ion.
[58] www.p .wikipedia.o g/wiki/Fil o_de_Kalman, [Consul ado a 3 Maio 2016].
[59] Cou o, M., Localização e Na egação en e Robôs Mó eis, Disse ação pa a a ob enção do G au de
Mes e em Engenha ia Mecânica, Maio 2010.
[60] www.p .wikipedia.o g/wiki/Fil o_Bu e wo h, [Consul ado a 3 Maio 2016].
[61] Co ke, T. (2003), Design o Ai c a , P en ice Hall New Je sey 07458, 367 págs .
[62] Pe king, C., (1959), Fligh Tes Manual, Pe gamon P ess, In AGARD, Ad iso y G oup o Ae ospace
Resea ch and De elopmen .
[63] Capi ão EngAe João Cos a, Ap esen ação F o a Epsilon TB 30, Di eção de Manu enção do Sis ema de
A mas.
[64] CEAT, Epsilon - Documen s de Syn hese Sui e a la Campagne d Essai de Fa igue, Soca a, Dezemb o
1995.
[65] Guide d'ins uc ion (1985 -1988) – Cou s – Pilo es - Epsilon Ae ospa iale, 92 págs.

78
[66] A ia ion Main enance Technician Handbook – Ai ame, Volume 1, Fede al A ia ion Adminis a ion,
FAA-H-8083-31.
[67] Ri e , Solid, Coun e sunk 100º, P ecision Head, Aluminum and Ti anium Columbium Alloy, Na ional
Ae ospace S anda ds, A ling on, VA 22209, Class 5320.
[68] Gene a ion o S ess Sequences o be used in Fa igue Analyses/Tes s o he Alpha-Je Ai c a , NLR
CR 97253 L, Na ional Ae ospace Labo a o y.
[69] Simpson, D. L., Za i z, D., and His cocks, J. (1991), A Pa ame ic App oach o Spec um De elopmen ,
AGARD Specialis s’ Mee ing on Fa igue Managemen , Ba h, England.
[70] An Assessmen o Fa igue Damage and C ack G ow h P edic ion Techniques, L'E alua ion de
l'Endommagemen en Fa igue e les Techniques de P edic ion de la P opaga ion des Fissu es, AGARD-
R-797, Ma ch 1994.
Apêndice A
Ins ução Técnica
Re e ência
do
Documen o
%
-
...
I
‘Documen
Re e ence
INSTRUÇÃO
TÉCNICA
IT
FA
AI
8.12000.002
MINISTÉRIO
DA
DEFESA
NACIONAL
Ou a
Re e êncialo he
Re e ence
FORÇA
AÉREA
‘TECHNICAL
INSTRUCTION
N
A
SISTEMA
DE
GESTÃO
DA
QUALIDADE
E
.
-
AERONAVEGABILIDADE
Re isao:
1
Pag:
1
de 42
FORÇA
AÉREA
PORTUGUESA
PORTUGUESE
AU{
FORCE
INSTRUÇÃO
TÉCNICA
TECI{NICAL
INSTRUCTION
MODULAR
SIGNAL
RECORDER
(MSR)
INSTALLATION
EPSILON
TB
30
P epa ado
po :
Cap/»2278-i/Bmno
Senano
Ve i icado
po
DEI’/DQAA:
TCo
1
05076-B/Madn,ga
Ma os
Da a: 5j144 jg~
Da
P opos o
po :
TCo /100874-K
Ana
Bal aza
Ve i icado
po DEP/DE:
COR/I
I9920-L/ioâo
Rocha
Ap o ado
po
dDEP:
N/07644
1
i
P
Guena
1
~
4
c9~j~
1
Da
Da a:
/CSAk
7c’(~
Da a
j
SGQA.MOD.039.Ed
1
MINISTÉRIO DA DEFESA NACIONAL
FORÇA AÉREA
SISTEMA DE GESTÃO DA QUALIDADE E
AERONAVEGABILIDADE
INSTRUÇÃO TÉCNICA
/TECHNICAL INSTRUCTION
Re e ência do Documen o
/Documen Re e ence
IT FA A18.12000.002
Ou a Re e ência/O he Re e ence
N/A
Re isão: 1
Pag: 1 de 42
P epa ado po : Cap/132278-J/B uno Se ano
Da a:
Ve i icado po DEP/DQAA: TCo /105076-B/Mad uga
Ma os
Da a:
P opos o po : TCo /100874-K Ana Bal aza
Da a:
Ve i icado po DEP/DE: COR/119920-L/João Rocha
Da a:
Ap o ado po dDEP:
BGEN/076441-J/Paulo Gue a
Da a:
SGQA.MOD.039.Ed1
FORÇA AÉREA PORTUGUESA
PORTUGUESE AIR FORCE
INSTRUÇÃO TÉCNICA
TECHNICAL INSTRUCTION
MODULAR SIGNAL RECORDER (MSR) INSTALLATION
EPSILON TB 30
Re e ência do Documen o/Documen Re e ence IT FA A18.12000.002
Ou a Re e ência/O he Re e ence N/A
Re isão: 1
Pag: 8 de 42
SQGA.MOD0039.Ed1
Figu e 2 - A ea o emo e he pain wi h 7 mm o diame e .
10.2. Execução/Implemen a ion.
10.2.1. Fab ica ion o MSR enclosu e P/N DEP1G-A18MSR-611B.
10.2.1.1. Fab ica e he ollowing componen s using he espec i e d awing p esen ed in Annex II:
10.2.1.1.1. The shee me al pa P/N DEP1E-A18MSR-612A in acco dance wi h DRW DEP1E-
A18MSR-612A.
10.2.1.1.2. The shee me al pa P/N DEP1E-A18MSR-613A in acco dance wi h DRW DEP1E-
A18MSR-613A.
10.2.1.1.3. The shee me al pa P/N DEP1E-A18MSR-614B in acco dance wi h DRW DEP1E-
A18MSR-614B.
10.2.1.1.4. The shee me al pa P/N DEP1E-A18MSR-615A in acco dance wi h DRW DEP1E-
A18MSR-615A.
10.2.1.1.5. The shee me al pa P/N DEP1E-A18MSR-616B in acco dance wi h DRW DEP1E-
A18MSR-616B.
10.2.1.1.6. The shee me al pa P/N DEP1E-A18MSR-617A in acco dance wi h DRW DEP1E-
A18MSR-617A.
10.2.1.1.7. The shee me al pa P/N DEP1E-A18MSR-618A in acco dance wi h DRW DEP1E-
A18MSR-618A.
10.2.1.1.8. The shee me al pa P/N DEP1E-A18MSR-619A in acco dance wi h DRW DEP1E-
A18MSR-619A.
10.2.1.1.9. Fo shee me al pa P/N DEP1E-A18MSR-620A see DRW DEP1E-A18MSR-620A.

Re e ência do Documen o/Documen Re e ence IT FA A18.12000.002
Ou a Re e ência/O he Re e ence N/A
Re isão: 1
Pag: 9 de 42
SQGA.MOD0039.Ed1
10.2.1.2. Assemble he main MSR enclosu e P/N DEP1G-A18MSR-611B, wi h i e
MS20426AD3-X and MS20426AD4-X as applicable acco ding o DRW DEP1G-A18MSR-611B
and DRW DEP1G-A18MSR-611B2 in Annex II, see also igu e 3.
Figu e 3 – Main MSR enclosu e o e iew.
10.2.2. Ins alla ion o he MSR 165 eco de in he P/N DEP1G-A18MSR-611B.
10.2.2.1. Ins all he MSR 165 eco de in he enclosu e wi h he sc ew P/N M3X15, in acco dance
wi h DWG DEP1G-A18MSR-611B.
10.2.2.2. Ins all he p essu e senso in he side wall o he P/N DEP1G-A18MSR-612A, in
acco dance wi h DWG DEP1G-A18MSR-611B. Use Loc i e 243 o simila locking glue o ix he
senso p essu e nu .
10.2.2.3. Dispose he elec ical wi es acco ding o Annex I wi h a Cable Tie Holde , P/N FTH-
13R-01.
NOTE: CARE MUST BE TAKEN WHEN INSTALLING THE MSR IN THE ENCLOSURE
BOX. THE ELECTRIC WIRE FROM THE SENSOR OR ANALOG PORT MUST NOT TOUCH
THE PANEL TO PREVENT INTERNAL CHAFFING, FOR MORE DETAIL SEE POAF T.O.
MSR-165 EPSILON AND ANNEX I.
Re e ência do Documen o/Documen Re e ence IT FA A18.12000.002
Ou a Re e ência/O he Re e ence N/A
Re isão: 1
Pag: 10 de 42
SQGA.MOD0039.Ed1
10.2.2.4. In eg a e he swi ch P/N 10-641N2GK0-38 in he elec ical sys em acco ding o Annex
II.
10.2.2.5. Pu a sign o iden i y he “ON/OFF” posi ions and ma k he MSR sys em wi h a
iden i ica ion label “MSR S/N XX”, acco ding o igu e 4, whe e XX is he sequen ial numbe o
he enclosu es ha we e p oduced.
Figu e 4 - Labels loca ions
10.2.3. Remo e he as ene s ha ix he panel P/N TB302113100160 and emo e he panel.
10.2.4. Ins all he MSR enclosu e P/N DEP1G-A18MSR-611B in he ai c a panel P/N
TB302113100160.
10.2.4.1. D ill new holes on he ai c a suppo palonnie pos e a P/N
TB302113100160 acco ding o DRW DEP1G-A18MSR-611B and DRW
DEP1G-A18MSR-611B2.
10.2.4.2. Ins all i e nu s sel locking 22551L050, in panel P/N TB302113100160.
10.2.4.3. Ins all he panel P/N TB302113100160 in he ai c a wi h he same as ene s
ha we e emo ed in pa ag aph 10.2.3.
Re e ência do Documen o/Documen Re e ence IT FA A18.12000.002
Ou a Re e ência/O he Re e ence N/A
Re isão: 1
Pag: 11 de 42
SQGA.MOD0039.Ed1
10.2.4.4. Ins all he MSR enclosu e P/N DEP1G-A18MSR-611B in he ai c a panel
P/N TB302113100160 wi h wo long bol s P/N E27128-50Q16CCU and ou
sho bol s P/N E27128-50Q10CCU, see igu e 5.
Figu e 5 – Ins alla ion o he MSR Sys em P/N DEP1G-A18MSR-611B in he ai c a .
10.2.5. Ins all he ai c a panel P/N TB302113100160, a e modi ica ion, in he ai c a , in
acco dance wi h he ai c a main enance manual.
10.3. Al e ações de iden i icação, manu enção e uncionamen o/Changes in iden i ica ion, main enance and
ope a ion.
Any issues ela ed wi h echnical suppo o his equipmen and modi ica ion, please con ac
CLAFA/DEP.
11. INFORMAÇÃO SUPLEMENTAR/SUPPLEMENTAL INFORMATION.
11.1. Combus í el/Fuel. N/A.
11.2. Tes es/Tes ing. A e ins alla ion and be o e any ligh , pe o m he es p ocedu e PTI
EPSILON_A18.12000.002.0.2 ollowed by a compass swing, i sys em accep ed a e hese PTI.
11.3. In o mação ela i a a peso e cen agem/Weigh and balance in o ma ion. N/A.
12. REGISTO/RECORDS
Re e ência do Documen o/Documen Re e ence IT FA A18.12000.002
Ou a Re e ência/O he Re e ence N/A
Re isão: 1
Pag: 12 de 42
SQGA.MOD0039.Ed1
12.1. Regis o His ó ico/Ac ions equi ed on main enance eco ds. Reco d he implemen a ion o his IT on he
ai c a his o ical eco d (RH-A), using he Plus Sys ems.
12.2. Ações necessá ias nos egis os e abas ecimen o/Ac ions equi ed on supply eco ds. N/A.
13. INDICE DE ANEXOS/ANNEX INDEX
ANEXO/ANNEX
TÍTULO/TITLE
I
ELECTRICAL INSTALLATION DRW Nº MSR 165 • ANALOG - INPUT
(SCHEME REC START/STOP) AND SCHEMATIC INSTALLATION
PHOTOS.
II
DRAWINGS
Re e ência do Documen o/Documen Re e ence IT FA A18.12000.002
Ou a Re e ência/O he Re e ence N/A
Re isão: 1
Pag: 13 de 42
SQGA.MOD0039.Ed1
ANEXO I/Annex I
ELECTRICAL INSTALLATION DRW Nº MSR 165 • ANALOG -
INPUT (SCHEME REC START/STOP) AND SCHEMATIC
INSTALLATION PHOTOS

Re e ência do Documen o/Documen Re e ence IT FA A18.12000.002
Ou a Re e ência/O he Re e ence N/A
Re isão: 1
Pag: 14 de 42
SQGA.MOD0039.Ed1
PAGE INTENTIONALLY LEFT BLANK
Re e ência do Documen o/Documen Re e ence IT FA A18.12000.002
Ou a Re e ência/O he Re e ence N/A
Re isão: 1
Pag: 15 de 42
SQGA.MOD0039.Ed1
Re e ência do Documen o/Documen Re e ence IT FA A18.12000.002
Ou a Re e ência/O he Re e ence N/A
Re isão: 1
Pag: 16 de 42
SQGA.MOD0039.Ed1
PAGE INTENTIONALLY LEFT BLANK
Re e ência do Documen o/Documen Re e ence IT FA A18.12000.002
Ou a Re e ência/O he Re e ence N/A
Re isão: 1
Pag: 17 de 42
SQGA.MOD0039.Ed1
Figu e 6 – Schema ic o he elec ical connec o and p essu e swi ch.
Figu e 7 – De ail o he swi ch ins alla ion and he co e used o p o ec he cables om cha ing.
6
7
7
7
7
10,21
107
14,75
14,75
35,30
3,50
3,50
3,50
3,50
3,50
22,51
22,67
22,67
22,67
8
6
11,50
8,50
8,50
11
8,50
8,50
10,74
8,50
45,41
5,50
10,50
108,68
21,45
64,85
12,41
4,96
13,91
81,41
52,28
8
3,50
2,60
4
2,60
2,60
4
2,60
3,50
3,50
3,29
8,90°
12
105,18
35,30
110
7
6
7
UP 90.00° R 3
UP 90.00° R 3
+/- 0.1
+/- 0.25º
Hxx / hxx
FURAÇÃO
LINEAR
ANGULAR
TOLERÂNCIAS
ESCALAS
2/10/2015
NÃO CONFIDENCIAL
DRW DEP1E-A18MSR-615A
1:1
A18
MSR EPSILON
DEP1E-A18MSR-615A
Ap o ação
Ve i icação
P oje o
Desenho
DIREÇÃO DE ENGENHARIA E PROGRAMAS
APLICAÇÕES
MINISTÉRIO DA DEFESA NACIONAL
FORÇA AÉREA
ALF Gamei o
1/10/2015
1/10/2015
ALF Gamei o
CAP Se ano

51
15,50
9,50
4,61
29,32
2,83
7,20
6
6
7,20
13,50
7
7
13,50
3,50
3,50
3,50
3,50
13,75
85
34,65
64,31
54
15,91
79
15,04
15,50
42,42
33,10
DOWN 81.10° R 3
DOWN 90.00° R 3
98,90°
1
+/- 0.1
+/- 0.25º
Hxx / hxx
FURAÇÃO
LINEAR
ANGULAR
TOLERÂNCIAS
ESCALAS
2/10/2015
NÃO CONFIDENCIAL
DRW DEP1E-A18MSR-616B
1:1
A18
MSR EPSILON
DEP1E-A18MSR-616B
Ap o ação
Ve i icação
P oje o
Desenho
DIREÇÃO DE ENGENHARIA E PROGRAMAS
APLICAÇÕES
MINISTÉRIO DA DEFESA NACIONAL
FORÇA AÉREA
ALF Gamei o
1/10/2015
1/10/2015
ALF Gamei o
CAP Se ano
51
42,70
2,86
17,50
4,61
3,20
3,20
2,60
2,60
3,64
6,41
5,80
R10
14
12,91
3,50
3,50
3,50
5,50
3,50
3,50
3,50
3,50
24,41
8,05
7
6
8,50
6
7
8,50
12
17
40,96
42,89
17,23
17,41
48,75
21,75
14,27
23
9,75
17,25
17,25
22,07
13,07
6,41
79
3 3
9,75
54
87,91
15,50
15,50
7,85
7,85
3,64
85
UP 81.10° R 3
DOWN 90.00° R 3
17,50
1
98,90°
+/- 0.1
+/- 0.25º
Hxx / hxx
FURAÇÃO
LINEAR
ANGULAR
TOLERÂNCIAS
ESCALAS
2/10/2015
NÃO CONFIDENCIAL
DRW DEP1E-A18MSR-617A
1:1
A18
MSR EPSILON
DEP1E-A18MSR-617A
Ap o ação
Ve i icação
P oje o
Desenho
DIREÇÃO DE ENGENHARIA E PROGRAMAS
APLICAÇÕES
MINISTÉRIO DA DEFESA NACIONAL
FORÇA AÉREA
ALF Gamei o
1/10/2015
1/10/2015
ALF Gamei o
CAP Se ano
9,99
10,89
2,60
4
2,60
3,50
5,40
16,25
17,25
17,25
16,25
17
7,35
7,35
7,35
3,60
3,60
8,17
17
8,50
5,15
3,50
3,50
3,50
3,50
8,50
14,51
14,51
5,40
2,60
4
2,60
85
29,03
8,50 8,50
77,80
DOWN 98.90° R 3
+/- 0.1
+/- 0.25º
Hxx / hxx
FURAÇÃO
LINEAR
ANGULAR
TOLERÂNCIAS
ESCALAS
2/10/2015
NÃO CONFIDENCIAL
DRW DEP1E-A18MSR-618A
1:1
A18
MSR EPSILON
DEP1E-A18MSR-618A
Ap o ação
Ve i icação
P oje o
Desenho
DIREÇÃO DE ENGENHARIA E PROGRAMAS
APLICAÇÕES
MINISTÉRIO DA DEFESA NACIONAL
FORÇA AÉREA
ALF Gamei o
1/10/2015
1/10/2015
ALF Gamei o
CAP Se ano
51
42,70
2,86
17,50
4,61
3,20
3,20
2,60
2,60
3,64
6,41
5,80
R10
14
12,91
3,50
3,50
3,50
5,50
3,50
3,50
3,50
3,50
24,41
8,05
7
6
8,50
6
7
8,50
12
17
40,96
42,89
17,23
17,41
48,75
21,75
14,27
23
9,75
17,25
17,25
22,07
13,07
6,41
79
3 3
9,75
54
87,91
15,50
15,50
7,85
7,85
3,64
85
UP 81.10° R 3
DOWN 90.00° R 3
17,50
1
98,90°
+/- 0.1
+/- 0.25º
Hxx / hxx
FURAÇÃO
LINEAR
ANGULAR
TOLERÂNCIAS
ESCALAS
2/10/2015
NÃO CONFIDENCIAL
DRW DEP1E-A18MSR-619A
1:1
A18
MSR EPSILON
DEP1E-A18MSR-619A
Ap o ação
Ve i icação
P oje o
Desenho
DIREÇÃO DE ENGENHARIA E PROGRAMAS
APLICAÇÕES
MINISTÉRIO DA DEFESA NACIONAL
FORÇA AÉREA
ALF Gamei o
1/10/2015
1/10/2015
ALF Gamei o
CAP Se ano
9,99
10,89
2,60
4
2,60
3,50
5,40
16,25
17,25
17,25
16,25
17
7,35
7,35
7,35
3,60
3,60
8,17
17
8,50
5,15
3,50
3,50
3,50
3,50
8,50
14,51
14,51
5,40
2,60
4
2,60
85
29,03
8,50 8,50
77,80
DOWN 98.90° R 3
+/- 0.1
+/- 0.25º
Hxx / hxx
FURAÇÃO
LINEAR
ANGULAR
TOLERÂNCIAS
ESCALAS
2/10/2015
NÃO CONFIDENCIAL
DRW DEP1E-A18MSR-620A
1:1
A18
MSR EPSILON
DEP1E-A18MSR-620A
Ap o ação
Ve i icação
P oje o
Desenho
DIREÇÃO DE ENGENHARIA E PROGRAMAS
APLICAÇÕES
MINISTÉRIO DA DEFESA NACIONAL
FORÇA AÉREA
ALF Gamei o
1/10/2015
1/10/2015
ALF Gamei o
CAP Se ano

+/- 0.1
+/- 0.25º
Hxx / hxx
FURAÇÃO
LINEAR
ANGULAR
TOLERÂNCIAS
ESCALAS
2/10/2015
NÃO CONFIDENCIAL
DRW DEP1G-A18MSR-611B
1:1
A18
MSR EPSILON
DEP1G-A18MSR-611B
Ap o ação
Ve i icação
P oje o
Desenho
DIREÇÃO DE ENGENHARIA E PROGRAMAS
APLICAÇÕES
MINISTÉRIO DA DEFESA NACIONAL
FORÇA AÉREA
ALF Gamei o
1/10/2015
1/10/2015
ALF Gamei o
CAP Se ano
11
10
3
14
17
1818416139156125
2
19
7
ITEM NO.
PART NUMBER
De aul /
QTY.
1
Epsilon TB PN
1
2
DEP1E-A18MSR-612A
1
3
DEP1E-A18MSR-615A
1
4
DEP1E-A18MSR-617A
1
5
MSR 165
1
6
P essu e SENSOR PN
1
7
DEP1E-A18MSR-620A
1
8
DEP1E-A18MSR-613A
1
9
MS20426AD4-X
21
10
MS20426AD3-X
18
11
TB302113100160
1
12
DEP1E-A18MSR-614B
1
13
DEP1E-A18MSR-616B
1
14
10-641N2GK0-38
1
15
FTH-13R-01
2
16
22551L040
6
17
E27128-40Q10CCU (sho )
6
18
22552L030
3
19
Sc ewM3X15
3
20
22551L050
3
21
E27128-50Q10CCU (sho )
4
22
E27128-50Q16CCU (long)
2
+/- 0.1
+/- 0.25º
Hxx / hxx
FURAÇÃO
LINEAR
ANGULAR
TOLERÂNCIAS
ESCALAS
2/10/2015
NÃO CONFIDENCIAL
DRW DEP1G-A18MSR-611B 2
1:1
A18
MSR EPSILON
DEP1G-A18MSR-611B
Ap o ação
Ve i icação
P oje o
Desenho
DIREÇÃO DE ENGENHARIA E PROGRAMAS
APLICAÇÕES
MINISTÉRIO DA DEFESA NACIONAL
FORÇA AÉREA
ALF Gamei o
1/10/2015
1/10/2015
ALF Gamei o
CAP Se ano
Apêndice B
P ocedimen o de Tes es e Inspeção
R.
MINISTÉRIO
DA
DEFESA
NACIONAL
FORÇA
AÉREA
COMANDO
DÁ
LOGÍSTICA
Di eção
dc
Engenha ia
e
P og amas
PTI
EPSILON_A18.12000.002.0.2
Re isão:
O
Da a:
14/01)2016
Pág:
1
de
9
FORÇA
AÉREA
PORTUGUESA
P ocedimen o
de
Tes e
e
Inspeção
Após
ins alação
do
MSR
165
PTI
P epa ado
po :
PTI
Ve i icado po :
PTI
Ap o ado
po :
TenJ
EngEIJ
1353604
I o
Cap/
EngEl]
1
32970-H
Maj
EngAe
1
1
9832-H
Diniz
F ancisco
Machado
Isabel Machado
S”o
‘~Z-a.
]~jJ
/IíV&E4
Ten!
EngEl/
136280-13
José
Viana
‘*j
~36.A Z
~—
~~Á)/*O6
l~L
PTI
EPSILON_M8.12000.002.O.2
Re isão:
O
Componen e
A
es a
Obse ação
espe ada
Resul ado
(PASSIJAIL)
3.4
A
caixa
do
MSR
165
não
in e e e
com
a
Rádios
e
ou os
ope ação
dos
ádios,
nem
dos
ou os
equipamen os
equipamen os
de
comunicação,
na egação
e
igilância,
nem
nou os
sis emas
da
ae ona e.
4
4.1
O
MSR
165
não
in e e e
ad e samen e
Campo
isual Localização
do
com
o
no mal
campo
isual
da
ipulação.
MSR
165
4.2
A
luz indicado a
dc
es ado
do
MSR
165
Acuidade isual
não
(le e
pe u ba
a
acuidade
isual
do
pilo o,
p incipalmen e
em
condições
de
oo
no u no.
8.3
Obse ações
As
obse ações
de em
desc e e
odas
as
si uações
iden i icadas
como ele an es
du an e
a
ealização
dos
passos
desc i os
no
pa ág a o
8.2
des e
es e.
Áecowa~Ac
C
II
Pág.:8de9

PTI
EPSILON
A18.12000.002M.2
Re isilo:
O
PTL
Execu ado
lo :
—
Assina u a
Che e
da
equipa
de
es es
(Pos o N
IP/N
o ne)
~6’
g )
ç—%
—
o
—‘
-
Da a:
i3/~L/zÕ ~
Elemen o
da
equipa
de
es es
#1
—
--
(Pos o/NIP/Nome)
CA-P
13
‘i -
IL
~
:
Da a:
49)o’/2~. l~
Elemen o
do
equipa
de
es es
#2
(Pos o/NIP/No ne)
TEiO/n2a,
-~/
Vj.4.04.
34aJ
Q l /~.~&~&
L.
Da a:
js d?/io ó
Pág.:
9
de
9
Apêndice C
Da ashee e Desenhos MSR 165
MSR 165
Da a Logge o shock and ib a ion
THE bes selle o anspo a ion moni o ing, aul diagnoses and load es s!
The obus MSR 165 da a logge is capable o aking 1600 accele a ion (shock,
ib a ions) measu emen s pe second in all h ee axes o up o i e yea s.
Shock moni o ing is possible up o ± 15 g o up o ± 200 g, 32 measu emen alues
a e eco ded e en be o e he e en akes place.The echa geable 800 mAh li hium-
polyme ba e y allows he use o moni o shocks o e a pe iod o up o six mon hs.
Fo an e en longe eco ding pe iod o up o i e yea s, he MSR 165 can be equipped
wi h long-li e ba e ies.
The ins alled memo y is capable o s o ing o e 2 million measu ed alues, which
is su icien o mo e han 10.000 shocks. A mic oSD ca d (≥4GB) can be used o
inc ease he capaci y o he da a logge o o e 1 billion measu ed alues. All sa ed
measu emen s can be quickly ans e ed o a PC o lap op ia he USB in e ace.
The basic speci ica ion o he MSR 165 includes a high esolu ion 3-axis accele a ion
senso . In addi ion you can also eco d empe a u e, humidi y, p essu e, ligh and ou
analogue inpu signals.
Technical da a
Housing:
Size & weigh :
Anodised aluminium case, PC, encapsula ed,
wa e p oo (IP67).
39 x 23 x 72 mm, app ox. 69 g
Medium:
Memo y capaci y:
Colou :
Key:
Ai , a ious liquids
O e 2m measu emen alues, expandable o > 1bn.
Blue, an h aci e
Se bookma k o s a and s op eco ding.
In eg a ed senso :
Wo king ange:
Accu acy:
Measu emen /
s o age a e:
3-axis digi al accele ome e (13 Bi esolu ion)
±15 g o ±200 g, -20...+65 °C
15 g senso : ±0,15 g (+25 °C)
200 g senso : up o 15 g ±2 g; up o 100 g ±5 g; up o
200 g ±10 g (a 25 °C).
Up o 1600 /s (±15%).
Powe supply: Li hium-polyme ba e y (800 mAh), echa geable ia
USB connec ion, eco ding pe iod up o 6 mon hs o
eplaceable ba e ies (Li-SOCl2, 3.6 V, 2 x 7700 mAh),
o eco dings up o 5 yea s.
PC so wa e:
In e ace:
F ee Se up, Reade , Viewe - & Online so wa e
(Windows XP/Vis a/7/8)
USB
Ope a ing condi ions:
S o age condi ions:
Tempe a u e -20…+65 °C
• Tempe a u e +5…+45° C (ideal s o age condi ion
o he ba e y)
• 10…95% ela i e humidi y, non-condensing
S anda ds: The MSR 165 complies wi h EU-Di ec i es RoHS/WEEE.
MSR 165 wi h ex e nal
senso s
Measu emen pa ame e s o he addi ional senso s (in e nal and ex e nal)
In addi ion o 3-axis accele a ion you can also simul aneously measu e empe a u e,
humidi y, p essu e and/o ligh using he MSR 165 da a logge . The e is a choice
be ween in e nal and ex e nal senso s o hese addi ional measu emen pa ame e s.
The ex e nal senso s a e a ailable wi h cable leng hs o 0.20 m, 1.0 m and 1.6 m.
Measu ed
pa ame e s
Wo king ange Accu acy Measu emen /
s o age a e
Tempe a u e in .: -20…+65 °C ±0.5 °C (-10…+65 °C) 1 /s o e e y 12 h
ex .: -55…+125 °C ±0.5 °C (-10…+65 °C)
±2 °C (-55…+125 °C)
Rela i e humidi y
wi h in eg a ed
empe a u e
0…100%
el. humidi y
in . -20…+65 °C
ex . -20…+85 °C
±2% el. humidi y
(10…85%, 0…+40 °C)
±4% el. humidi y
(85…95%, 0…+40 °C)
1 /s o e e y 12 h
Ai p essu e
absolu e, wi h
in eg a ed
empe a u e
0…2000 mba
absolu e
in . -20…+65 °C
ex . -20…+85 °C
±2.5 mba
(750…1100 mba
absolu e, +25 °C)
1 /s o e e y 12 h
0…14 ba absolu e
-20…+65 °C
±50 mba (1…10 ba
absolu e, +25 °C)
Ligh 0…65 000 lx max. sensi i i y a
500 nm
1 /s o e e y 12 h
Addi ional analogue inpu s o connec ing hi d-pa y senso s
MSR 165 Analogue Inpu s
Inc. ala m ou pu and inpu o s a ing
and s opping da a eco ding.
Ligh senso no a ailable,
2 ex e nal senso s possible.
4 analogue inpu s wi h eely selec a-
ble inpu con igu a ion: 0…20 mA;
4…20 mA; 0…3.0 V; 0.5…4.5 V;
0…5.0 V; 1.0…6.0 V; 0…10.0 V;
0…12.0 V; 0…24.0 V
Measu emen /s o age a e: 1 /s (o
1000 /s i he accele a ion measu emen
a e is less han 1 /s) up o e e y 12 h
Resolu ion: 12 Bi
Expanding he memo y capaci y wi h a mic oSD memo y ca d
On eques he MSR 165 can be supplied wi h an in e -
ace o plugging in a s anda d mic oSD ca d (one ≥4 GB
mic oSD ca d is included). The mic oSD ca d inc eases
he memo y o he MSR 165 o o e 1 billion and can be
eplaced du ing ope a ion. Please no e ha his expan-
sion slo wi h plugged-in mic oSD-ca d only mee s he
p o ec ion ca ego y IP60.
Addi ional long- e m powe supply
Fo a longe eco ding pe iod o up o i e yea s, he
MSR 165 can be equipped wi h eplaceable ba e ies
(3.6 V, 2 x 7700 mAh, Li-SOCl
2
). The ba e ies a e s o ed
in a splashp oo cas aluminium case (122 x 92 x 70 mm,
app ox. 530 g).
Con ac us!
We would be pleased o p o ide you wi h p ices and deli e y e ms!
Dis ibu o :
MSR Elec onics GmbH
Me lens asse 6a
CH-8472 Seuzach
Swi ze land
Tel. +41 52 316 25 55
Fax +41 52 316 35 21
in o@ms .ch
www.ms .ch
5.14
Op ions:
Ex e nal empe a u e senso
Ex e nal humidi y senso
Ex e nal ligh senso
Ex e nal ai p essu e senso
ø19
55
ø5
~23
ø6
~23
ø5
~23

Apêndice D
P ocedimen o de Recolha de
Dados/Reca egamen o de Ba e ia
P ocedimen o de ecolha de dados do equipamen o
MSR165/ eca egamen o de ba e ia
Ae ona es Epsilon TB 30
No a: Pa a se p ocede à ecolha de dados é necessá io possui um compu ado com um
dos seguin es sis emas ope a i os: Windows XP, Windows 7, Windows 8. Se á ambém
necessá io ins ala o p og ama de in e ace denominado po MSR 5.28.17 que pe mi e a
comunicação en e o acele óme o e o compu ado .
Pe iodicidade de ecolha de dados
A capacidade de memó ia in e na aduz a pe iodicidade de ecolha dos dados. Pa a a
equência de amos agem de inida, 25 Hz, o equipamen o consegue g a a pa âme os
a é um o al de 14 ho as e 20 minu os. Des e modo ecomenda-se uma ecolha dos
dados a cada 4 dias, endo em con a a ope ação ípica. Es e alo de e á se ajus ado
con o me as ho as de oo diá ias e e uadas.
Pe iodicidade de eca egamen o de ba e ia
A ba e ia de e á se eca egada a cada 4 semanas (5 dias de ope ação ípica). Mais uma
ez es a pe iodicidade de e á se ajus ada con o me o núme o de ho as oadas
semanalmen e.
P ocedimen o de ecolha de dados
1. Conec a o equipamen o MSR ao compu ado a a és de um cabo USB disponí el
pa a o e ei o ( igu a 1). Pa a a conexão, de e á se p ocu ado um en alhe po o ma
a se possí el aze o encaixe. De e á pos e io men e se oscado o pa a uso de
segu ança, não necessi ando de ape o.