Parametrização e cálculo estrutural através do método dos elementos finitos de uma comporta segmento de fundo

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Costa, Marcelo Anderson [UNESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Comporta segmento de fundo; Parametrização; Elementos finitos; Bottom radial gate; Parameterization; Finite element
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/144230

As comportas hidráulicas são essenciais para a proteção e operação de canais e barragens, diante disso este trabalho apresenta a parametrização de um modelo em três dimensões (3D) utilizando a ferramenta ilogic, com a linguagem de programação Visual Basic (VB), e o cálculo estrutural pelo método dos elementos finitos (MEF) de uma comporta segmento de fundo com dimensões de 6,0 m de largura (L) por 5,0 m de altura (H), com raio (R) de 10,0 m e submetida a uma pressão hidráulica (Hs) de 45,3 m.c.a, utilizando para isso o software Autodesk Inventor 2014. Esta comporta, que é utilizada em vertedores de fundo de barragens, possui grande complexidade de projeto e cálculo devido a sua geometria radial e a elevada pressão que está submetida. Baseado nisso, foi desenvolvido um modelo 3D parametrizado para criar o projeto da estrutura desta comporta a partir de quaisquer dimensões fornecidas pelo usuário, o que apresentou resultados muito satisfatórios gerando os modelos 3D utilizados neste trabalho na fase de otimização, os quais foram submetidos a análise das tensões e deslocamentos utilizando um mesmo software em todo este processo. O uso desta ferramenta customizada com as características específicas do equipamento resultou em uma grande economia de tempo e de recursos financeiros e humanos no desenvolvimento do projeto, pois esta ferramenta possibilitou a padronização de um processo e também a sua automatização. Contudo, o desenvolvimento desta ferramenta possibilitou o sucesso nos objetivos de otimizar o projeto visando a redução da massa sem qualquer aumento de horas de projeto ou fabricação, sendo obtidas de fato reduções percentuais nas horas de engenharia para o cálculo e projeto da estrutura apresentada de 91% e na massa líquida de 20,8% comparado ao projeto pelo método tradicional da comporta utilizada como referência que já foi construída, sendo estes resultados significativos e conclusivos de que o uso deste método robusto e avançado de projeto pode aumentar a eficiência e a competitividade de fabricantes de equipamentos no mercado.