MODELAGEM COMPUTACIONAL E MÉTODO DESIGN CONSTRUTAL APLICADOS AO ESTUDO DA TENSÃO ÚLTIMA DE FLAMBAGEM EM PAINÉIS DE AÇO COM ENRIJECEDORES SUBMETIDOS À COMPRESSÃO AXIAL

João Paulo Silva Lima, André Pereira Ramos, Elizaldo Domingues dos Santos, Luis Alberto Oliveira Rocha, Mauro de Vasconcellos Real, Liércio André Isoldi

Resumo


Placas ortotrópicas possuem vigas dispostas longitudinalmente e transversalmente, chamadas de enrijecedores, com o objetivo de aumentar a resistência mecânica. Assim, é desejável obter uma geometria ótima de forma a maximizar sua carga última de flambagem. Nesse contexto, empregou-se o Método Design Construtal associado ao Método dos Elementos Finitos (software ANSYS), em um estudo de otimização geométrica de placas com enrijecedores submetidas à flambagem elasto-plástica. Inicialmente adotou-se uma placa fina simplesmente apoiada sem enrijecedores, usando como referência o valor da tensão última de flambagem da mesma. Após, parte deste volume foi transformado em enrijecedores, os quais foram incorporados à placa. Para isso, a variável fração de volume (?), que representa a relação entre o volume de enrijecedores e o volume total do elemento estrutural placa/enrijecedores, foi adotada, mantendo uma variação nula do volume final da placa. Foram analisadas quatro combinações diferentes de enrijecedores, onde quatro valores de fração volumétrica foram adotados ? = 0,1; 0,2; 0,3 e 0,4 em cada situação. Cada análise dos painéis enrijecidos apresentou uma relação hs/ts, relacionando a altura do enrijecedor e sua espessura. A análise foi feita considerando dois valores de volume inicial V1 = 0,040 m3 e V2 = 0,028 m3. Os resultados obtidos foram comparados entre si e com as placas sem enrijecedores, indicando que a variação da configuração geométrica afeta significativamente o comportamento mecânico sob flambagem dos painéis enrijecidos, sendo possível determinar a geometria ótima que conduz a uma carga última maximizada, próxima à tensão de escoamento do material.


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