Simulação numérica de placas de aço em estruturas navais e offshore

Abstract

Placas são elementos estruturais de superfície plana amplamente empregados em engenharia, cuja espessura é pequena quando comparada com as demais dimensões. Estas estruturas laminares podem ser delimitadas por linhas retas, denominadas enrijecedores, formando parte integrante de estruturas de navios e plataformas de petróleo offshore. É muito comum encontrar perfurações nessas placas para inspeção e manutenção, e o tamanho desses furos tem significativa importância no desempenho da estrutura. Uma análise não-linear da flambagem com base no método dos elementos finitos, considerando-se as imperfeições geométricas iniciais e as não-linearidades do material, foi realizada para um grupo de 150 placas. A modelagem computacional foi realizada no software ANSYS, onde foi possível obter a carga de ruptura última para cada modelo e analisar a influência do tamanho do furo, da esbeltez e do comprimento variável na capacidade de carga das placas. Ficou evidente que a força máxima é significativamente reduzida pelo furo. Nota-se também que quanto mais espessa a placa, maior sua resistência, que a capacidade de carga é raramente afetada com a variação de seu comprimento.