SIMULAÇÃO NUMÉRICA E DESIGN CONSTRUTAL PARA A AVALIAÇÃO DA INFLUÊNCIA DO ESPAÇAMENTO DE ENRIJECEDORES NA DEFLEXÃO DE PLACAS FINAS DE AÇO SUBMETIDAS A CARREGAMENTO TRANSVERSAL UNIFORME

Autores

  • Milton Cesar Bastos Portela Junior Universidade Federal do Rio Grande-FURG
  • Grégori da Silva Troina Universidade Federal do Rio Grande-FURG
  • Marcelo Langhinrichs Cunha Universidade Federal do Rio Grande (FURG)
  • Elizaldo Domingues dos Santos Universidade Federal do Rio Grande (FURG)
  • Liércio André Isoldi Universidade Federal do Rio Grande (FURG)

Resumo

Placas finas de aço são elementos estruturais amplamente empregados na engenharia, especialmente em estruturas navais e offshore. São componentes capazes de resistir mecanicamente a consideráveis esforços possuindo um peso relativamente baixo. A presente pesquisa analisou numericamente o comportamento mecânico de placas finas de aço submetidas à flexão, com seus quatro lados simplesmente apoiados e contendo enrijecedores longitudinais e transversais em uma configuração de 2x2. Através do método Design Construtal, foram definidas as dimensões e as posições para os enrijecedores da placa. O volume total de aço usado na placa enrijecida foi sempre o mesmo, mantendo para a soma do volume de todos os enrijecedores uma proporção igual ao volume da placa. Visando minimizar a deflexão máxima e central das placas, os enrijecedores são posicionados em diferentes regiões e também considerando diferentes valores para o grau de liberdade hs/ts (razão entre a altura do enrijecedor hs com sua espessura ts). Os resultados foram comparados entre si e, com isso, determinou-se qual configuração geométrica, entre todas as placas analisadas, apresentou o melhor comportamento mecânico em relação à deflexão. Esse estudo foi realizado através de um modelo computacional baseado no Método dos Elementos Finitos (MEF), utilizando o software ANSYS®. A partir dos resultados numéricos foi possível avaliar e definir a influência do espaçamento de enrijecedores no comportamento mecânico quanto a deflexão de uma placa fina de aço enrijecida sob carregamento transversal uniforme.

Biografia do Autor

Milton Cesar Bastos Portela Junior, Universidade Federal do Rio Grande-FURG

Possui graduação em Engenharia Mecânica Empresarial pela Universidade Federal do Rio Grande (2013), mestrando Mestrando em Engenharia Oceânica pelo Programa de Pós-Graduação em Engenharia Oceânica (PPGEO) pela Universidade Federal do Rio Grande-FURG), atualmente é analista de produto - Lifemed Industrial de Equipamentos e Artigos Médicos Hospitalares. Tem experiência na área de Engenharia Mecânica e Técnico Eletrônico. Conhecimentos em FMEA, PDCA, ISO 9000, ISO 13485, 5S, ERP, Desenvolvimento de Produto, Lean Manufacturing.

 

Grégori da Silva Troina, Universidade Federal do Rio Grande-FURG

Mestre em Engenharia Oceânica, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Oceânica (PPGEO) da Universidade Federal do Rio Grande-FURG

Marcelo Langhinrichs Cunha, Universidade Federal do Rio Grande (FURG)

Graduando em Engenharia Mecânica Empresarial na Universidade Federal do Rio Grande (FURG). Entre 2014 e 2015, realizou intercâmbio, através do programa Ciência sem Fronteiras, na Stony Brook University, Estados Unidos, onde cursou disciplinas referentes ao curso de Mechanical Engineering.

Elizaldo Domingues dos Santos, Universidade Federal do Rio Grande (FURG)

Possui graduação em Engenharia Mecânica de Automóveis pelo Instituto Militar de Engenharia (1991), Possui graduação em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal do Rio Grande (2004), mestrado pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (2007) e doutorado pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (2011). Tem experiência na área de engenharia mecânica com ênfase em mecânica dos fluidos, transferência de calor, termodinâmica e Dinâmica dos Fluidos Computacional. Atualmente é professor Associado I da Universidade Federal do Rio Grande (FURG) e docente dos Programas de Pós-Graduação em Modelagem Computacional (PPGMC) e Engenharia Oceânica (PPGEO). Atuou como coordenador do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Oceânica (PPGEO) no biênio 2015 - 2016 desenvolvendo o sistema de Autoavaliação do PPGEO baseado nas métricas do documento de área da CAPES (Engenharias III) e aplicando ferramentas de gestão para melhorar o desempenho de produção e formação do Programa. Também serviu como Coordenador de Acompanhamento à Pós-Graduação (CAPG) vinculado a Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação (PROPESP) da Universidade Federal do Rio Grande (FURG) realizando levantamento de dados da produção qualificada e auxiliando na coleta de dados dos PPGs da FURG. Também tem coordenado projetos financiados na área de Engenharia Mecânica e Dinâmica dos Fluidos Computacional. É membro da Associação Brasileira de Ciências Mecânicas (ABCM). Além disso, tem atuado como revisor de diversos periódicos indexados nas bases do Web of Science e Scopus. Atua principalmente com os seguintes temas: análise numérica de escoamentos turbulentos isotérmicos e com transferência de calor por convecção e radiação térmica, interações turbulência-radiação, trocadores de calor, análise numérica do princípio de funcionamento de dispositivos utilizados na conversão de energias renováveis em energia elétrica (energia das ondas do mar, energia eólica, chaminés solares, trocadores de calor solo-ar) e avaliação geométrica de problemas de engenharia empregando Design Construtal.


Liércio André Isoldi, Universidade Federal do Rio Grande (FURG)

Possui Curso Técnico em Mecânica pela Escola Técnica Federal de Pelotas (1993), Graduação em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal do Rio Grande (1999), Graduação em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Rio Grande (1999), Mestrado em Engenharia Oceânica (PPGEO) pela Universidade Federal do Rio Grande (2002), Doutorado em Engenharia (PROMEC) pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (2008) e Pós-Doutorado vinculado ao Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional (PPGMC) da Universidade Federal do Rio Grande (2009). Atualmente é Professor Associado I (40h - DE) da Escola de Engenharia (EE) da Universidade Federal do Rio Grande (FURG), Professor permanente do Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional (PPGMC-FURG) e do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Oceânica (PPGEO-FURG). É o Coordenador do PPGEO-FURG Biênio 2017-2018.

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Publicado

2018-12-20

Edição

v. 11 n. 3 (2018): RETEC - Revista de Tecnologias (Edição Espcial 8º MCSul / VIII SEMENGO)

Seção

Artigos