Simulação numérica das pressões exercidas pelos grãos nas paredes dos silos verticais pelo método dos elementos finitos. - ANJOS, Cássia Mendonça dos. (2018)
O silo, por se tratar de uma estrutura de armazenamento de produtos, envolve diversas variáveis a eles relacionadas e à interação com a parede. Além desses fatores interferirem na determinação das cargas atuantes, do ponto de vista estrutural, a estabilidade do silo deve ser estudada considerando as influências da geometria e de material quando esse se apresenta também no estado de deformação após a aplicação das cargas, gerando os efeitos de segunda ordem. Nesse contexto, confrontando esses dados com os coeficientes de sobrepressão de diferentes normas estrangeiras para o caso das pressões na descarga, obtém-se um número elevado de possíveis combinações, inviabilizando um estudo analítico ou experimental se desenvolvido em um curto intervalo de tempo. Almejando um cenário mais amplo, a simulação numérica a partir do método dos elementos finitos permite a discretização do modelo em pequenas divisões, nas quais as equações de compatibilidade são obedecidas por meio das condições de contorno. Com o objetivo de aprimorar a análise estrutural de um silo, a pesquisa se baseia na aplicação do método dos elementos finitos por meio do programa computacional ANSYS para a determinação das pressões e deformações provenientes da descarga concêntrica do produto armazenado sobre um silo metálico esbelto de fundo plano. Primeiramente, o modelo computacional que simula a descarga de produtos em um silo no ANSYS foi validado a partir de resultados experimentais, obtidos em pesquisas anteriores, e da comparação com as pressões teóricas obtidas por meio da norma EUROCODE. A partir do modelo, foram simulados silos, alterando as variáveis espessura e esbeltez, através da análise elástica e linear e verificada a necessidade de uma análise de efeito de segunda ordem, contemplando os efeitos da não-linearidade física e geométrica do material. Como o efeito não foi relevante, foram determinadas analiticamente as tensões críticas de flambagem por meio da teoria da membrana e comparadas as tensões de dimensionamento simuladas na casca. Apenas duas das cinco simulações obedeceram aos critérios de dimensionamento quanto à ruptura e flambagem.