Otimização estrutural da lateral de cestos para lavadoras de roupas de eixo vertical, utilizando abordagem multi-objetivo

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Bortolini, Jarbas Renato
Data de Publicação: 2014
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/123443
Resumo: Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2014.
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spelling Otimização estrutural da lateral de cestos para lavadoras de roupas de eixo vertical, utilizando abordagem multi-objetivoEngenharia mecânicaOtimizacao estruturalMétodo dos elementos finitosMáquinas de lavar roupasDissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2014.O objetivo do trabalho consiste na aplicação de técnicas de otimização multiobjetivo a um estudo de redução de custo do cesto de lavadora de roupas de eixo vertical por meio da redução de massa. Como este componente possui função mecânica nas operações de lavagem, faz-se necessário um estudo de dimensionamento estrutural que avalie tal proposta, utilizando como ferramenta de análise a modelagem virtual por elementos finitos. Os resultados estruturais são confrontados com dados experimentais retirados de testes realizados com a técnica da extensometria, de forma a qualificar o modelo em uso. Como o cesto possui interface com a roupa durante as etapas de lavagem, as alterações que se fizerem necessárias em sua geometria para atender à função estrutural poderão gerar impactos no desempenho de lavagem. Assim, utilizando conhecimentos experimentais que integram ao estudo uma melhoria do desempenho de lavagem, parte-se de um esboço de geometria capaz de integrar três elementos: redução de custo, manutenção da integridade mecânica e aumento da eficiência de lavagem. Utilizando algoritmos genéticos elitistas para a determinação do conjunto ótimo de solução, usualmente denominado fronteira de Pareto, chega-se a uma geometria de lateral capaz de reduzir a espessura da parede da lateral do cesto, e que gera uma melhoria de desempenho de lavagem, dentro de critérios aceitáveis para tensão e deformação mecânica. Como conclusão, foi possível, mediante o uso combinado de conhecimento adquirido em estudos industriais e de ferramentas de análise e síntese, realizar modificações de projeto que simultaneamente reduziram custo e melhoraram a qualidade de um componente do produto, atualmente em linha no mercado, incentivando o uso desta abordagem no contexto industrial.<br>Abstract : The purpose of this study consists in introducing the multi objective optimization techniques to achieve cost reduction in vertical axes washer basket, considering mass reduction. As the washer basket has the mechanical functionality during the washing stages, a mechanical structural dimensioning must be done, performed virtually by finite element method (FEM). The structural results calculated by finite element analysis (FEA) tool are compared with experimental data, collected by extensometry tests in order to qualify the virtual model of FEA. Moreover, as the washer basket has contact with the clothes during the washing stages, any changes applied in basket wrapper profile which are necessary in its own geometry, to attend the structural functionality, can generate washing performance impact, for better or worse. Thus, from experimental background to improve the washing performance, make a draft proposal of basket wrapper geometric profile capable of integrating the three main objectives: cost reduction, mechanical structural maintenance and washing performance improvement. Using elitist genetic algorithms to determine the solution optimal set, usually called Pareto frontier, achieve a wrapper basket geometry profile capable of reducing the basket wrapper wall thickness, including the washing performance improvement regarding the acceptable structural criteria for stress and strain. As a conclusion, it was possible, combining use of knowledge gained by industrial studies, and tools of analysis and synthesis, to perform design modifications that simultaneously reduce costs and improve the quality of a product component, currently available in the market, encouraging the use of this approach in the industrial context.Fancello, Eduardo AlbertoUniversidade Federal de Santa CatarinaBortolini, Jarbas Renato2014-08-06T18:12:45Z2014-08-06T18:12:45Z2014info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis120 p.| il., grafs.application/pdf326748https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/123443porreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2014-08-06T18:12:45Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/123443Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732014-08-06T18:12:45Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
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