| dc.contributor | Silveira, Thiago da | |
| dc.creator | Soares, Lucas Dias | |
| dc.date | 2021-06-01T20:00:51Z | |
| dc.date | 2021-05-31 | |
| dc.date | 2021-06-01T20:00:51Z | |
| dc.date | 2020-12-16 | |
| dc.date.accessioned | 2023-10-12T15:06:27Z | |
| dc.date.available | 2023-10-12T15:06:27Z | |
| dc.identifier | SOARES, Lucas Dias. Simulação numérica e design construtal aplicados à flambagem elástica biaxial de placas retangulares com perfurações retangulares. Orientador: Thiago da Silveira. 2020. 59p. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharel em Engenharia de mecânica) - Universidade Federal do Pampa, Curso de Engenharia de mecânica, Alegrete, 2020. | |
| dc.identifier | http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/5630 | |
| dc.identifier.uri | https://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/9201182 | |
| dc.description | Thin plates are structural elements widely used in several areas of engineering, being of great importance in aeronautical and naval engineering, emerging as the main element in the construction of vessel hulls and offshore structures. However, because they are a slender structural element, they are subject to the occurrence of elastic buckling, which is a phenomenon of unwanted structural instability in engineering projects. In addition, the insertion of perforations in plates is a technique commonly used, whether to enable access to facilities, either to reduce weight or even for aesthetic reasons. However, the inclusion of perforations in plates causes a redistribution of internal stresses of the element, affecting its mechanical strength and its buckling characteristics. Therefore, in this work, the influence of the insertion of rectangular and centralized perforations on the mechanical behavior of thin steel plates, simply supported and submitted to biaxial compression, will be analyzed. The analysis was performed for plates with rectangular geometry (b/a = 0,5), where b and a represent the width and length of the plate, respectively. Regarding drilling, rectangular holes were inserted into the plate, which varied in geometry based on their volumetric fraction. The following volumetric fractions were considered: : ;, being the fraction that relates the volume of the perforation and the volume of the plate. To determine the critical buckling load, the SHELL281 element was used through the commercial software ANSYS®, which uses the Finite Element Method (MEF). The Constructive Design Method (DC) associated with the Exhaustive Search technique was used to determine the search space and the optimum geometries for all the studied volumetric fractions where it was possible to obtain optimized geometries for the perforations, seeking the best mechanical performance of the structure. It is worth to mention that the perforation insertion, or the volume fraction increasing, resulted in a reduction of critical buckling load. Also, the geometric variation of the perforation can increase in 78,8% the critical buckling load of the plate. | |
| dc.description | Placas finas são elementos estruturais amplamente utilizados em diversas áreas da engenharia, sendo de grande importância na engenharia aeronáutica e naval, surgindo como principal elemento na construção de cascos de embarcações e estruturas offshore. Entretanto, por constituírem-se de um elemento estrutural esbelto, estão sujeitas à ocorrência de flambagem elástica, sendo este, um fenômeno de instabilidade estrutural indesejado em projetos de engenharia. Além disso, a inserção de perfurações em placas é uma técnica comumente utilizada, seja para viabilizar acesso a instalações, seja para a redução de peso ou até mesmo por questões estéticas. Porém, a inclusão de perfurações em placas ocasiona uma redistribuição de tensões internas do elemento, afetando sua resistência mecânica e suas características de flambagem. Portanto, neste trabalho, será analisada a influência da inserção de perfurações retangulares e centralizadas no comportamento mecânico de placas finas de aço, simplesmente apoiadas e submetidas à compressão biaxial. A análise foi realizada para placas com geometria retangular (b/a = 0,5), onde b e a representam a largura e o comprimento da placa, respectivamente. Com relação a perfuração, foram inseridos, à placa, furos retangulares que tiveram a sua geometria variada baseada na sua fração volumétrica. Foram consideradas as seguintes frações volumétricas: , sendo a fração que relaciona o volume da perfuração e o volume da placa. Para determinação da carga crítica de flambagem, foi utilizado o elemento SHELL281 através do software comercial ANSYS®, que utiliza o Método de Elementos Finitos (MEF). O Método Design Construtal (DC) associado à técnica da Busca Exaustiva foi utilizado para a determinação do espaço de busca e das geometrias ótimas para todas as frações volumétricas de perfurações estudadas onde, foi possível a obtenção de geometrias otimizadas para as perfurações, buscando o melhor desempenho mecânico da estrutura. Notou-se que a inserção de perfuração, bem como o incremento da fração volumétrica, resultou na redução da carga crítica de flambagem. Ainda, a variação geométrica da perfuração pode incrementar em até 78,8% a carga crítica de flambagem da placa. | |
| dc.format | application/pdf | |
| dc.language | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal do Pampa | |
| dc.publisher | UNIPAMPA | |
| dc.publisher | Brasil | |
| dc.publisher | Campus Alegrete | |
| dc.rights | Acesso Aberto | |
| dc.subject | Engenharia mecânica | |
| dc.subject | Flambagem (Mecânica) | |
| dc.subject | Design construtal | |
| dc.subject | Mechanical engineering | |
| dc.subject | Buckling (Mechanics) | |
| dc.subject | Constructal design | |
| dc.subject | CNPQ::ENGENHARIAS | |
| dc.title | Simulação numérica e design construtal aplicados à flambagem elástica biaxial de placas retangulares com perfurações retangulares | |
| dc.type | Trabalho de Conclusão de Curso | |
