Influence of specific weight and wall friction coefficient on normal pressures in silos using the Finite Element Method

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gandia, Rômulo Marçal
Data de Publicação: 2021
Outros Autores: Gomes, Francisco Carlos, Paula, Wisner Coimbra de, Rodriguez Aguado, Pedro José
Tipo de documento: Artigo
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Institucional da UFLA
Texto Completo: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/48662
Resumo: O objetivo deste trabalho foi desenvolver modelos utilizando o Método dos Elementos Finitos (MEF) para avaliar as pressões máximas normais na condição estática em silos variando o peso específico e o coeficiente de atrito do produto armazenado e posterior comparação com a Eurocode 1, parte 4. Foram desenvolvidas as geometrias dos modelos dos silos baseadas nas dimensões da estação experimental da Universidad de Leon (Espanha). As propriedades dos materiais foram obtidas por ensaios da célula de cisalhamento de Jenike e foram utilizadas para geração dos modelos pelo MEF para posterior comparação com as pressões calculadas pela Eurocode. Foram gerados modelos 3D variando o coeficiente de atrito (0,2; 0,4 e 0,6) e o peso específico (6; 7,5 e 9 KN m-3). Foi verificado que os modelos correspondem ao que é esperado diante das teorias: as pressões normais aumentam em decorrência do aumento do peso específico e diminuem pelo aumento do coeficiente de atrito. Foi constatado que a pressão normal máxima ocorre na transição silo tremonha. A das pressões comparação com a Eurocode 1, parte 4 viabilizou a validação dos modelos desenvolvidos, apresentando valores próximos e inferiores ao encontrado pelo MEF. Os modelos gerados pelo MEF demonstraram que a influência do coeficiente de atrito e peso específico interfere significantemente nas pressões em silos esbeltos. Além disso, verificou a viabilidade dos modelos para obtenção das pressões normais pelo MEF, pois apresentaram comportamento semelhante a modelo experimentais e pela Eurocode.
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spelling Influence of specific weight and wall friction coefficient on normal pressures in silos using the Finite Element MethodInfluência do peso específico e do coeficiente de atrito da parede nas pressões normais em silos usando o método dos elementos finitosJenike shear testMaximum normal pressuresNumerical modelProperties of stored productsTeste de cisalhamento JenikePressões normais máximasModelo numéricoPropriedades de produtos armazenadosO objetivo deste trabalho foi desenvolver modelos utilizando o Método dos Elementos Finitos (MEF) para avaliar as pressões máximas normais na condição estática em silos variando o peso específico e o coeficiente de atrito do produto armazenado e posterior comparação com a Eurocode 1, parte 4. Foram desenvolvidas as geometrias dos modelos dos silos baseadas nas dimensões da estação experimental da Universidad de Leon (Espanha). As propriedades dos materiais foram obtidas por ensaios da célula de cisalhamento de Jenike e foram utilizadas para geração dos modelos pelo MEF para posterior comparação com as pressões calculadas pela Eurocode. Foram gerados modelos 3D variando o coeficiente de atrito (0,2; 0,4 e 0,6) e o peso específico (6; 7,5 e 9 KN m-3). Foi verificado que os modelos correspondem ao que é esperado diante das teorias: as pressões normais aumentam em decorrência do aumento do peso específico e diminuem pelo aumento do coeficiente de atrito. Foi constatado que a pressão normal máxima ocorre na transição silo tremonha. A das pressões comparação com a Eurocode 1, parte 4 viabilizou a validação dos modelos desenvolvidos, apresentando valores próximos e inferiores ao encontrado pelo MEF. Os modelos gerados pelo MEF demonstraram que a influência do coeficiente de atrito e peso específico interfere significantemente nas pressões em silos esbeltos. Além disso, verificou a viabilidade dos modelos para obtenção das pressões normais pelo MEF, pois apresentaram comportamento semelhante a modelo experimentais e pela Eurocode.The objective of this work was to develop models using the Finite Element Method (FEM) to assess the maximum normal pressures in the static condition in silos using different wall friction coefficient and specific weight of the stored product compared to the pressures obtained by the Eurocode 1, part 4. The geometries of the silos models were developed based on the dimensions of the experimental station at the Universidad de Leon (Spain). The material properties were obtained by Jenike shear cell tests and were used to generate the models by the MEF. 3D models were generated varying the friction coefficient (0.2, 0.4, and 0.6) and the specific weight (6; 7.5 and 9 kN / m3). It was verified that the models by FEM follow the theory of pressures in silos: normal pressures increase due to the increase in specific weight and decrease due to the increase in the friction coefficient. Moreover, the maximum normal pressure occurs at the hopper silo transition. The experimental pressures (FEM models) compared with Eurocode 1, part 4 allowed to validate the models developed, presenting trends of similar values to those found by the MEF. The experimental models demonstrated that the influence of the wall friction coefficient and specific weight significantly interferes with the pressures in slender silos.Universidade Federal de Viçosa2021-12-09T19:23:54Z2021-12-09T19:23:54Z2021info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/articleapplication/pdfGANDIA, R. M. et al. Influence of specific weight and wall friction coefficient on normal pressures in silos using the Finite Element Method. Revista Engenharia na Agricultura, Viçosa, MG, v. 29, p. 192-203, 2021. DOI: 10.13083/reveng.v29i1.12336.http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/48662Revista Engenharia na Agriculturareponame:Repositório Institucional da UFLAinstname:Universidade Federal de Lavras (UFLA)instacron:UFLAAttribution 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessGandia, Rômulo MarçalGomes, Francisco CarlosPaula, Wisner Coimbra deRodriguez Aguado, Pedro Joséeng2023-05-03T11:36:41Zoai:localhost:1/48662Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufla.br/oai/requestnivaldo@ufla.br || repositorio.biblioteca@ufla.bropendoar:2023-05-03T11:36:41Repositório Institucional da UFLA - Universidade Federal de Lavras (UFLA)false
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