Modelagem computacional e método constructal design aplicados à flambagem elástica de tubos estruturais perfurados

• Autor(a) principal: Alonso, Renata Costa de Almeida
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da FURG (RI FURG)
• Texto Completo: http://repositorio.furg.br/handle/1/8956
• topic: Tubos estruturais; Design construtal; Geometria e modelagem computacional; Structural tubes; Constructive design; Geometry and computational modeling

Tubos estruturais são componentes empregados como colunas em estruturas metálicas devido à sua boa relação peso/resistência mecânica. Porém, quando submetidos a um carregamento de compressão axial os mesmos podem sofrer um fenômeno de instabilidade elástica conhecido como flambagem. Para uma coluna sem perfurações, existem equações analíticas para a determinação da carga crítica de flambagem. Entretanto, se existirem perfurações, somente análises experimentais ou numéricas podem ser empregadas para obter o valor desta carga crítica. Sendo assim, nesse trabalho, um modelo computacional desenvolvido no software ANSYS, que é baseado no Método dos Elementos Finitos (MEF), foi usado na determinação da carga crítica de um tubo estrutural perfurado. Além disso, o método Constructal Design foi aplicado para avaliar a influência da inserção de perfurações retangulares e elípticas ao longo do tubo estrutural na carga crítica de flambagem. O objetivo consistiu em determinar a geometria ótima para essas colunas perfuradas submetidas à flambagem elástica, de forma a maximizar a carga crítica suportada. Foi considerado (razão entre o volume removido e ovolume total da coluna) de 0,05; 0,10; 0,15; 0,20 e 0,25, com variações da razão entre asdimensões características das perfurações (H0 / L0 ) . Os resultados indicaram que valores menores de 0 0 / HLconduzem a maiores valores de carga crítica.