Simulação numérica e design construtal aplicados à flambagem elásto-plástica biaxial de placas retangulares com perfurações retangulares

• Autor(a) principal: Pinto, Leonardo Willian Barbosa
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNIPAMPA
• Texto Completo: https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/9901
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; Engenharia mecânica; Flambagem (Mecânica); Método dos Elementos Finitos; Mechanical engineering; Buckling (Mechanics); Finite Elements Method

A utilização de placas finas na engenharia está cada dia mais comum. Por ser um elemento de fácil empregabilidade na indústria naval, aeroespacial, civil e de plataformas offshore. Em grande parte do seu regime de trabalho, elas estão submetidas a carregamentos compressivos, o que as torna mais expostas ao fenômeno de flambagem, uma instabilidade estrutural que provoca deslocamento fora do seu plano. A flambagem elasto-plástica ocorre após a flambagem elástica, que é determinada de acordo com a carga crítica. Isso ocorre porque há uma reorganização das tensões de membrana, fazendo com que a placa possa suportar carregamentos superiores. A presença de perfurações faz com que seja necessário ter o conhecimento a respeito da interferência das mesmas no comportamento das placas. Este trabalho analisou a flambagem elasto-plástica para placas retangulares com furos retangulares que estão sob compressão biaxial. As configurações para diferenciar as mesmas foram escolhidas de acordo com a razão entre os volumes do furo e da placa, a fração volumétrica, com valores de 5%, 10% e 15% em relação ao volume total da placa. O Design Construtal foi aplicado, após ter eficácia comprovada em problemas de mecânica dos sólidos, aliado ao Método dos Elementos Finitos e à técnica da Busca Exaustiva. A geometria ótima foi encontrada para as três configurações de fração volumétrica. Notou-se que a melhor configuração geral ocorreu na primeira fração volumétrica e apresentou uma Tensão Última Normalizada de NUS = 0,84375, e representou um aumento de 13,85% em relação a melhor configuração da segunda fração volumétrica e aumento de 29,45% em relação a melhor configuração da terceira fração volumétrica. Palavras-Chave: Flambagem de placas; Design Construtal; Método dos Elementos Finitos; Flambagem Elasto-plástica; Simulação Numérica.