PG-EAM - Graduate Program in Aeronautical and Mechanical Engineering
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Master's Dissertation PG-CTE 2022

Estimativa do tempo de falha de contramedidas baseadas em Magnésio/Teflon®/Viton® (MTV) por aplicação do método de Monte Carlo

Author

Carlos Henrique da Silva Rodrigues

Concentration Area

Química dos Materiais

Program

Ciências e Tecnologias Espaciais

Defense Date

12/08/2022

Thesis Number

78604

Abstract

As contramedidas do tipo flare que utilizam a composição designada como MTV (Magnésio, Teflon®, Viton®), são as mais empregadas pelas Forças Aéreas ao redor do mundo. No Brasil, estes flares são utilizados em diversas localidades geográficas do país e estão submetidos a diferentes condições de manuseio, estocagem e operação, fatores estes que podem afetar o seu desempenho e comprometer a sua vida útil. Nesse contexto, o presente trabalho utilizou-se do método matemático denominado Monte Carlo para uma adaptação do modelo de predição estabelecido por Van Driel; Leenders; Meulenbrugge (1995) a fim de estabelecer uma relação entre as variações das condições climáticas e o tempo estimado de falha dos flares MTV. Os resultados das simulações foram analisados por meio de técnicas estatísticas de análise de variância (ANOVA) e do teste de Tukey, os quais possibilitaram uma comparação entre os níveis de degradação do material em função das diferentes condições climáticas, apontando para uma forte influência dos parâmetros temperatura e umidade relativa na velocidade de degradação dos flares MTV. A partir das simulações realizadas obteve-se a energia de ativação da degradação térmica do MTV, que variou de 76,74 a 103,06 kJ.mol-1, valores condizentes aos encontrados na literatura. Além disto, os resultados permitiram o estabelecimento de fatores de aceleração entre os níveis de degradação dos flares MTV, evidenciando a existência de uma diferença significativa da velocidade de degradação, uma vez que os flares submetidos às condições climáticas da região Norte do país apresentaram uma velocidade de degradação 16,78% maior que a dos flares utilizados na região Central, e 25,55% maior que os mesmos utilizados na região Sul. No que tange aos tempos de falha os resultados indicaram uma redução significativa do tempo de vida útil dos flares na região Norte do país, os quais, em média, apresentaram um tempo de falha estimado de 4,86 anos, frente aos 7,85 anos das localidades da região Central e dos 10,86 anos das localidades pertencentes a região Sul

Keywords

Flares (MTV) Predição Pirotécnicos Mudanças climáticas Simulação Método de Monte Carlo Análise de falhas Vida útil Engenharia química