Simulação numérica e Constructal design aplicados à flambagem Elástica de placas finas de aço

Autores

  • Emilio Gabriel Gonçalves Folzke Escola de Engenharia – FURG. Graduando de Engenharia Civil.
  • Anderson Luis Garcia Correia Escola de Engenharia – FURG. Mestre em Engenharia Oceânica.
  • Thiago Da Silveira Escola de Engenharia – FURG. Engenheiro Mecânico.
  • Luiz Alberto Oliveira Rocha Escola de Engenharia – FURG. Doutor em Engenharia Mecânica.
  • Elizaldo Domingues Dos Santos Escola de Engenharia – FURG. Doutor em Engenharia Mecânica.
  • Mauro De Vasconcellos Real Escola de Engenharia – FURG. Doutor em Engenharia Civil.
  • Liércio André Isoldi Escola de Engenharia – FURG. Doutor em Engenharia Mecânica.

Palavras-chave:

Carga crítica, Flambagem de placas perfuradas, Método dos elementos finitos (MEF), Otimização geométrica, Teoria Constructal

Resumo

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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Publicado

2016-12-20

Como Citar

Gonçalves Folzke, E. G., Correia, A. L. G., Silveira, T. D., Rocha, L. A. O., Santos, E. D. D., Real, M. D. V., & Isoldi, L. A. (2016). Simulação numérica e Constructal design aplicados à flambagem Elástica de placas finas de aço. VETOR - Revista De Ciências Exatas E Engenharias, 26(1), 20–34. Recuperado de https://seer.furg.br/vetor/article/view/6502

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