Otimização do comportamento mecânico de uma estrutura de uma máquina-ferramenta, guilhotina

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Marques, Luís Quinteiro
Data de Publicação: 2015
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1822/37274
Resumo: Dissertação de mestrado em Engenharia Mecânica (área de especialização em Conceção e Estruturas)
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spelling Otimização do comportamento mecânico de uma estrutura de uma máquina-ferramenta, guilhotinaOptimization the mechanical behavior in the structure of a machine-tool, guillotine621Engenharia e Tecnologia::Engenharia MecânicaDissertação de mestrado em Engenharia Mecânica (área de especialização em Conceção e Estruturas)A presente dissertação tem como principal objetivo a otimização do comportamento mecânico de uma estrutura de uma máquina-ferramenta, guilhotina, em colaboração com a empresa Tomás Castro Silva, Lda. (RICO), tendo como base um modelo já existente, da gama HGR, com o intuito de melhorar o seu comportamento mecânico, da estrutura às deformações provocadas pelo processo de corte de uma chapa metálica. De modo a alcançar o objetivo proposto, é necessário determinar e compreender quais as forças que são desenvolvidas durante o processo de corte e como estas interferem na própria estrutura da máquina-ferramenta. Assim, constrói-se um modelo numérico, através de programas de elementos finitos disponíveis nos Programas Comerciais SolidWorks e ANSYS, com o objetivo de determinar e comparar o comportamento mecânico da estrutura do equipamento através do seu modelo numérico, para análise estática e dinâmica, e ainda comparar os resultados obtidos com os modelos físicos por análise experimental. É fundamental conhecer as características mecânicas da estrutura de modo a desenvolver com mais rigor, novas soluções de melhoramento que sejam mais eficientes do ponto de vista mecânico. Por fim, é feita uma análise de sensibilidade sobre diversas variáveis dos modelos de modo a otimizar a geometria da estrutura, o objetivo do presente trabalho. Consequência desta análise é comprida uma melhoria de 50% a nível das deformações. De forma a melhorar o comportamento mecânico local da estrutura, é também apresentada uma proposta de solução para os reforços a ser implementados em pontos chaves da estrutura, com o intuito de apresentar à empresa a melhor configuração geométrica a ser utilizada para se alcançar uma redução de custos de produção. Consequência das alterações introduzidas e realizado ainda o dimensionamento à resistência dos cordões de soldadura da estrutura proposta, recorrendo a cálculos analíticos, nas partes da estrutura sujeita a maiores tensões, de modo a compatibilizar as soluções idealizadas com os processos de ligação estrutural associados.This work aims to optimize the mechanical behavior of a structure of a machine-tool, guillotine, in collaboration with the company Tomás Castro Silva, Lda. (RICO), based on an existing model, the HGR range, with order to improve its mechanical behavior, the deformation of the structure caused by the cutting process of a metal plate. In order to achieve the proposed objective, it is necessary to determine and understand what forces are developed during the cutting process and how they affect the structure of the machine-tool. A numerical model is built through finite element programs available in the Commercial Programs SolidWorks and ANSYS, in order to determine and compare the mechanical behavior in the structure of the equipment through its numerical model for static and dynamic analysis, and further comparing the results obtained with physical models for experimental analysis. It is important to know the mechanical characteristics of the structure in order to develop more accurately new improved solutions that are more efficient from the mechanical point of view. Finally, a sensitivity analysis is made on several variables of the models in order to optimize the geometry of the structure, the objective of this work. In result of this analysis an improvement of 50% is achieve for the deformation. In order to improve the mechanical behavior of the local structure is also shown a suggested solution for the ribs to be implemented at the key points of the structure, in order to provide the best geometric configuration for the company to be used to achieve reduction production costs. Effect of the changes and still carried the dimensioning resistance of the structure proposed weld seams, incurring the analytical calculations, the parts of the structure subject to more stresses, so as to adapt the idealized structural solutions with the associated bonding processes.Meireles, José F.Universidade do MinhoMarques, Luís Quinteiro20152015-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/1822/37274porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-07-21T12:52:11Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/37274Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T19:51:14.817475Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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