Otimização topológica de um balancim em material compósito laminado

• Autor(a) principal: Scherer, Leonardo Guilherme
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/197430
• topic: Otimização topológica; Compósitos; Topological optimization; Rocker arm; Composite materials

Nesse trabalho, apresenta-se uma análise de otimização topológica em um laminado de material compósito, sendo que, como modelo otimizado, utilizou-se um balancim projetado pela equipe do Fórmula SAE da UFRGS em suas condições reais de trabalho, visando atingir a maior redução de massa possível do modelo sem comprometer a integridade estrutural do mesmo. Como metodologia, primeiro analisou-se diferentes empilhamentos de lâminas com diferentes ângulos de fibras, visando uma maior resistência mecânica do componente em condições de trabalho já estabelecidas, sendo essa análise feita via Matlab, usando como base o valor do módulo de elasticidade efetivo longitudinal do laminado na direção de maiores esforços. Para a otimização topológica foi utilizado o software HYPERWORKS. O método de otimização topológica tem como objetivo a solução de um problema de minimização (ou maximização) respeitando certas restrições de projeto. Para o caso em questão, fundamenta-se na minimização da flexibilidade da estrutura (ou maximização da rigidez da mesma), com restrições de projeto como a redução da fração de volume para um valor previamente definido. O método de otimização empregado na análise é o método SIMP (Solid Isotropic Material with Penalization), método mais comum utilizado em análises desse tipo.