Otimização topológica aplicada a sistema de elevação de carga

• Main Author: Cruz, Vinícius de Jesus Berci da
• Publication Date: 2022
• Format: Bachelor thesis
• Language: por
• Source: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Download full: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30451
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; Método dos elementos finitos; Otimização estrutural; Engenharia mecânica; Finite element method; Structural optimization; Mechanical engineering

A otimização de elementos mecânicos como os ganchos de levantamento vem se tornando recorrente em diversos estudos. Os avanços nos softwares de engenharia de desenho assistido por computador (CAD) e de simulação estrutural possibilitam melhor eficiência nestes estudos. O objetivo do estudo é a utilização de ferramentas como o Método dos Elementos Finitos e a otimização topológica para alterar o peso do elemento original e manter suas propriedades mecânicas, desta forma haverá economia de recursos energéticos e de matéria-prima. A metodologia do trabalho inicia com a modelagem em CAD de um gancho de içamento segundo a NBR 10070, este modelo padrão será a base de comparação para os modelos otimizados. Junto a NBR 10070 a NBR 8400 partes 1, 2 e 3 servirá de base para definir a carga de içamento do gancho, condições de fixação, propriedades mecânicas e todos os outros requisitos necessários. Após a modelagem o software ANSYS será utilizado para obtenção de informações como valores de tensão para a falha estática, expectativa da vida da fadiga do gancho e para realizar a própria otimização topológica. Foram gerados 3 elementos, o padrão da norma, otimizado pelo ANSYS e uma nova modelagem. O elemento final apresentou redução de massa de 38,22% com fator de segurança de 6,5.