Parametrização e otimização estrutural de comportas ensecadeiras utilizando APDL

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Bastos, Eduardo Machado Di Tommaso
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: http://repositorio.unb.br/handle/10482/34940
Resumo: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2018.
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spelling Bastos, Eduardo Machado Di TommasoDoca, Thiago de Carvalho Rodrigues2019-06-19T17:51:02Z2019-06-19T17:51:02Z2019-06-192018-12-10BASTOS, Eduardo Machado Di Tommaso. Parametrização e otimização estrutural de comportas ensecadeiras utilizando APDL. 2018. 161 f., il. Dissertação (Mestrado em Ciências Mecânicas)—Universidade de Brasília, Brasília, 2018.http://repositorio.unb.br/handle/10482/34940Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2018.O projeto paramétrico de componentes mecânicos exerce papel cada vez mais importante na indústria moderna, especialmente quando aliado a rotinas de otimização estrutural com o objetivo de elevar a confiabilidade no dimensionamento, reduzir o tempo, massa e custo final do produto acabado. A indústria de equipamentos hidromecânicos tem função primordial no desenvolvimento da matriz energética brasileira, que é predominantemente composta por empreendimentos hidrelétricos de médio e grande porte. A comporta ensecadeira, que é amplamente empregada em obras hidráulicas, é o foco desse trabalho. Serão apresentadas duas rotinas computacionais em linguagem APDL (Ansys Parametric Design Language) para realização do dimensionamento da comporta e sua posterior otimização estrutural, executado de forma automatizada, utilizando o Método de Elementos Finitos em associação com pacote comercial ANSYS. Para validação das rotinas computacionais foram utilizados os dados provenientes dos projetos das comportas ensecadeiras das usinas hidrelétricas de Belo Monte e Sinop. Foram otimizadas oito comportas distintas e os resultados obtidos foram satisfatórios, uma vez que o valor médio da redução de massa foi de 9%, que no contexto dos dois empreendimentos, corresponde a 245 toneladas de aço, incluindo os painéis das comportas provisórias de Belo Monte. De forma geral, as estruturas dos painéis foram otimizadas pelo aumento da altura da alma da viga horizontal associada à redução da espessura da alma e das abas da viga na região central e lateral. Além do retorno financeiro significativo que pode ser obtido com o emprego desta técnica, uma importante ferramenta foi desenvolvida para o dimensionamento estrutural de comportas ensecadeiras, principalmente para o cálculo da deflexão, cujos valores calculados analiticamente pelos fornecedores, se mostraram subestimados.The parametric design of mechanical components plays an increasingly important role in modern industry, especially when coupled with structural optimization routines with the aim of increasing reliability in design, reducing engineering's time, mass and final cost of the finished product. The hydromechanical equipment industry has a primary role in the development of the Brazilian energy matrix, which is predominantly composed of medium and large hydroelectric power plants. The Stoplog, which is widely used in hydraulic works, is the focus of this work. It will be presented two computational routines in APDL (Ansys Parametric Design Language) to accomplish the design of stoplog gates and subsequent structural optimization, executed in an automated way using the Finite Element Method in association with ANSYS commercial simulation package. For the application and validation of the computational routine, it were used the data from the project of stoplogs of Belo Monte’s and Sinop’s hydroelectric plant. Eight different Stoplog were optimized and the results obtained were satisfactory, since the average value of the mass reduction was 9%, which in the context of the two projects corresponds to 245 tons of steel, including the temporary gates for civil works and mechanical assembly of Belo Monte. In general, the panel structures were optimized by increasing the height of the horizontal beam associated with its thickness reduction and the section reduction of the flange in the central and lateral region. In addition to the significant financial return that can be obtained with the use of this technique, an important tool was developed for the structural dimensioning of Stoplog, mainly for the calculation of deflection, whose values calculated by the suppliers were underestimated.Faculdade de Tecnologia (FT)Departamento de Engenharia Mecânica (FT ENM)Programa de Pós-Graduação em Ciências MecânicasA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessParametrização e otimização estrutural de comportas ensecadeiras utilizando APDLinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisUsinas hidrelétricasAnálise estrutural (Engenharia)Comporta ensecadeiraMétodo dos elementos finitosOtimizaçãoporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNBORIGINAL2018_EduardoMachadoDiTommasoBastos.pdf2018_EduardoMachadoDiTommasoBastos.pdfapplication/pdf10335278http://repositorio2.unb.br/jspui/bitstream/10482/34940/1/2018_EduardoMachadoDiTommasoBastos.pdf96a37866a4d5259fbe5f004547c5eb1bMD51open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain671http://repositorio2.unb.br/jspui/bitstream/10482/34940/2/license.txtbacfee268cc5d4f6aaa2e6e0066d38f5MD52open access10482/349402024-02-08 18:40:03.513open accessoai:repositorio2.unb.br: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Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestopendoar:2024-02-08T21:40:03Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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