Universidade
Federal do Rio Grande
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EE – Mestrado em Engenharia Oceânica

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Assunto: search.filters.subject.Análise não-Linear

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    Estudo comparativo do comportamento de placas com furos circulares, quadrangulares e losangulares, sob compressão uniaxial em estruturas navais e oceânicas
    (2014) Sentano, Bruna Suanez; Real, Mauro de Vasconcellos; Isoldi, Liércio André
    Placas são elementos estruturais de superfície plana, cuja espessura é pequena quando comparada com as outras dimensões. Estes elementos tem imensa aplicabilidade na engenharia devido ao seu desempenho estrutural quando solicitada à flexão em razão da sua elevada relação resistência–peso e facilidade de descrição do seu comportamento mecânico, pois há eficientes métodos analíticos de cálculo. Estes tipos de estruturas podem ser delimitados por enrijecedores e constituem parte integrante de estruturas de navios, plataformas de petróleo offshore, comportas e docas flutuantes, por exemplo. Em estruturas navais, perfurações são comuns para a abertura de acessos, manutenção ou mesmo redução do seu peso total. Estas perfurações influenciam na máxima resistência desses elementos, pois ocorre uma alteração no comportamento mecânico da estrutura, devido à redistribuição das tensões ao longo da placa. Para o estudo do comportamento de placas com perfurações, foram realizadas análises lineares e não-lineares para a flambagem empregando–se o Método dos Elementos Finitos. A amostra dispõe de 300 placas em que a largura é mantida constante e o comprimento e espessura da placa e o tamanho do furo centralizado variados. A modelagem computacional foi realizada através do software ANSYS e, foi possível determinar a capacidade de carga para cada caso e permitindo analisar a influência do tamanho do furo, da esbeltez e do comprimento da placa em sua capacidade de carga das placas. A análise elástica apontou que o modo de flambagem se modifica ao passo que a relação a/b muda. Já a análise inelástica apresentou tensões últimas inferiores à tensão de escoamento do material em todos os casos. Quanto à influência do furo, foi verificado que quanto maior a perfuração menor é a carga de ruptura. Observa–se que a resistência última da placa não sofre influência significativa pela variação da relação a/b. Ambas as análises mostraram que placas mais espessas apresentam maior capacidade de carga e a geometria do furo não influencia significativamente na resistência da placa.
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    Item
    Simulação numérica não-linear do comportamento pós flambagem de placas finas de aço sob compressão uniaxial em estruturas navais e offshore
    (2014) Baptista, Lillian Gonçalves; Real, Mauro de Vasconcellos
    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 enrijecedores, formando parte integrante de estruturas de navios, plataformas de petróleo offshore, comportas e docas flutuantes. 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 com características usuais no polo naval de Rio Grande, onde a largura é mantida constante e o comprimento é variado, assim como a espessura e o diâmetro do furo circular centralizado. A modelagem computacional foi realizada no software ANSYS, baseada no Método dos Elementos Finitos, onde foi possível obter a carga 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, e que a capacidade de carga é raramente afetada com a variação de seu comprimento. Foi possível também realizar uma análise onde, para um dado diâmetro de furo exigido, qual comprimento e espessura de placa fornece uma estrutura economicamente mais viável, onde o consumo de aço seja menor e a resistência máxima atingida.