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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/41465
ORCID: | ![]() |
Document type: | Trabalho de Conclusão de Curso |
Access type: | Acesso Aberto |
Title: | Análise numérica estrutural entre modelos de elementos de placa e sólido utilizando uma viga de perfil "C" |
Alternate title (s): | Structural numerical analysis between plate and solid element models using a "C" profile beam |
Author: | Neves, Rodrigo Lira Reis |
First Advisor: | Souza, Fernando Lourenço de |
First member of the Committee: | Venson, Giuliano Gardolinski |
Second member of the Committee: | Cardoso, Thiago Gomes |
Summary: | Este trabalho apresenta um estudo acerca da análise de tensão em vigas de perfil “C” utilizando modelos de elementos de placa e modelos de elementos sólidos. A pesquisa realizada neste estudo tem relevância para o desenvolvimento de produtos na engenharia aeronáutica, especialmente no que diz respeito à análise de tensão em vigas de perfil “C” e sua aplicação em estruturas de aeronaves. Aborda-se a necessidade de soluções baseadas em modelos globais compostos por elementos de placa e propõe-se a variação de parâmetros como o raio para avaliação da correlação entre as tensões dos diferentes métodos de modelagem. A metodologia aborda o uso de corpos de prova virtuais, em que se usa o modelo de placas como baseline com uma análise de convergência de tensões. Os resultados avaliaram a diferença entre as tensões obtidas entre os diferentes modelos propondo a utilização de um fator de incremento de tensão Ki e demonstram que o modelo de elementos sólidos é mais conservativo para a análise da tensão máxima na região central (vértice) de uma viga perfil “C” e que o modelo de placas se mostrou mais conservativo para a análise das tensões no raio da mesma região. Nota-se a relevância do nível de refinamento e a sua relação com o custo computacional associado à precisão numérica das análises. Destaca-se a importância da fidelidade das condições de contorno e das condições de aplicação da carga para garantir resultados precisos e confiáveis. O fator Ki pode ser utilizado como correção de tensão entre modelos uma vez que o problema esteja modelado conforme estudos prévios. Além disso, são apontadas sugestões para trabalhos futuros, como a variação de parâmetros, o refinamento local, e o aprimoramento das condições de contorno e aplicação de carga. |
Abstract: | This work presents a study on stress analysis in channel “C” beams using plate element models and solid element models. The search carried out in this study has relevance for the development of products in aeronautical engineering, especially with regard to stress analysis in “C” channel beams its application in aircraft structures. The work addresses the need for solutions based on global models composed of plate elements, proposing the variation of parameters such as the radius to evaluate the correlation between the voltages of the different modeling methods. The methodology addresses the use of virtual test specimens, in using the plate model as a baseline with a convergence analysis of tensions. The results evaluated the difference between the tensions obtained between the different models proposing the use of a voltage increment factor Ki and demonstrate that the solid element model is more conservative for the analysis of the maximum stress in the central region (vertex) of a “C” channel beam, on the other hand, the plate model proved to be more conservative for the analysis of stresses in the radius from the same region. It is noted the relevance of the level of refinement and its relationship with the computational cost associated with the numerical precision of the analyses. It is highlighted the importance of the fidelity of the boundary conditions and application conditions of the load to ensure accurate and reliable results. The Ki factor can be used as tension correction between models once the problem is modeled according to previous studies. Furthermore, suggestions for future work are highlighted, such as parameter variation, local refinement, and boundary condition enhancement and load application. |
Keywords: | Convergência de Malha Métodos dos Elementos Finitos Estruturas de paredes finas Elementos sólidos Elementos de casca Finite Element Methods Thin-walled structures Solid elements Mesh Convergence Shell elements |
Area (s) of CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA AEROESPACIAL |
Language: | por |
Country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
Quote: | NEVES, Rodrigo Lira Reis. Análise numérica estrutural entre modelos de elementos de placa e sólido utilizando uma viga de perfil "C". 2024. 54 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação Engenharia Aeronáutica) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2024. |
URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/41465 |
Date of defense: | 23-Apr-2024 |
Appears in Collections: | TCC - Engenharia Aeronáutica |
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