Simulação numérica e Constructal design aplicados à flambagem Elástica de placas finas de aço
O fenômeno de flambagem ocorre quando elementos estruturais esbeltos são submetidos a cargas de compressão axial. Além disso, em muitas situações é necessário que existam perfurações nestas placas. Neste artigo o método Constructal Design, baseado na Teoria Constructal, foi utilizado para avaliar a...
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| Published: |
Universidade Federal do Rio Grande
2016-12-01
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| Online Access: | https://seer.furg.br/vetor/article/view/6502 |
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| description | O fenômeno de flambagem ocorre quando elementos estruturais esbeltos são submetidos a cargas de compressão axial. Além disso, em muitas situações é necessário que existam perfurações nestas placas. Neste artigo o método Constructal Design, baseado na Teoria Constructal, foi utilizado para avaliar a influência da geometria do furo em placas finas de aço submetidas à flambagem elástica. Para isso, furos do tipo retangular, elíptico e oblongo, centralizados na placa, foram considerados. A geometria desses furos foi variada considerando o grau de liberdade H0/L0, que relaciona as dimensões características de cada tipo de perfuração. Além disso, todos os furos analisados possuem a mesma fração de volume (), que representa a relação entre o volume da perfuração e o volume da placa sem furo. A função objetivo é maximizar a carga crítica das placas perfuradas. Para tanto, o software
ANSYS, baseado no Método dos Elementos Finitos (MEF), foi empregado
para determinar numericamente a carga crítica de flambagem em cada caso. Foi observada a importância da configuração geométrica nas busca por performances superiores: através de uma simples variação na geometria do furo, mantendo fixa sua fração volumétrica, foi possível obter cargas críticas até 143,40 % superiores quando comparados às obtidas com as piores geometrias. |
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| publisher | Universidade Federal do Rio Grande |
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| spelling | doaj.art-9a6c444fb86a49b4adf11670baef976d2022-12-22T04:24:03ZengUniversidade Federal do Rio GrandeVetor0102-73522358-34522016-12-01261Simulação numérica e Constructal design aplicados à flambagem Elástica de placas finas de açoEmilio Gabriel Gonçalves Folzke0Anderson Luis Garcia Correia1Thiago Da Silveira2Luiz Alberto Oliveira Rocha3Elizaldo Domingues Dos Santos4Mauro De Vasconcellos Real5Liércio André Isoldi6Escola de Engenharia – FURG. Graduando de Engenharia Civil.Escola de Engenharia – FURG. Mestre em Engenharia Oceânica.Escola de Engenharia – FURG. Engenheiro Mecânico.Escola de Engenharia – FURG. Doutor em Engenharia Mecânica.Escola de Engenharia – FURG. Doutor em Engenharia Mecânica.Escola de Engenharia – FURG. Doutor em Engenharia Civil.Escola de Engenharia – FURG. Doutor em Engenharia Mecânica.O fenômeno de flambagem ocorre quando elementos estruturais esbeltos são submetidos a cargas de compressão axial. Além disso, em muitas situações é necessário que existam perfurações nestas placas. Neste artigo o método Constructal Design, baseado na Teoria Constructal, foi utilizado para avaliar a influência da geometria do furo em placas finas de aço submetidas à flambagem elástica. Para isso, furos do tipo retangular, elíptico e oblongo, centralizados na placa, foram considerados. A geometria desses furos foi variada considerando o grau de liberdade H0/L0, que relaciona as dimensões características de cada tipo de perfuração. Além disso, todos os furos analisados possuem a mesma fração de volume (), que representa a relação entre o volume da perfuração e o volume da placa sem furo. A função objetivo é maximizar a carga crítica das placas perfuradas. Para tanto, o software ANSYS, baseado no Método dos Elementos Finitos (MEF), foi empregado para determinar numericamente a carga crítica de flambagem em cada caso. Foi observada a importância da configuração geométrica nas busca por performances superiores: através de uma simples variação na geometria do furo, mantendo fixa sua fração volumétrica, foi possível obter cargas críticas até 143,40 % superiores quando comparados às obtidas com as piores geometrias.https://seer.furg.br/vetor/article/view/6502Carga críticaFlambagem de placas perfuradasMétodo dos elementos finitos (MEF)Otimização geométricaTeoria Constructal |
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