Análise Numérica do Comportamento Mecânico de Placas Finas Perfuradas de Materiais Compósitos sob Flexão

Sandro Troian, Caio Cesar Cardoso da Silva, Luiz Alberto Oliveira Rocha, Elizaldo Domingues dos Santos, Liércio André Isoldi, Mauro Vasconcellos Real

Resumo


Este trabalho busca analisar numericamente o comportamento mecânico de placas de dois materiais compósitos submetidas à flexão causada por um carregamento estático transversal uniforme, comparando com o comportamento de uma placa de material isotrópico. Todas as placas estudadas possuem uma perfuração elíptica centralizada. De acordo com o método Constructal Design, esse furo elíptico pode variar em função do parâmetro H0/L0 (relação entre os semi-eixos da elipse), entretanto a relação entre o volume da perfuração e o volume da placa (φ) é mantida constante. Dessa maneira é possível avaliar a influência da geometria do furo no comportamento mecânico das placas, tendo como objetivo minimizar a deflexão sofrida pela placa. Além disso, foram consideradas ainda três condições de vinculação para as placas: apoiada nos quatro lados, engastada nos quatro lados e apoiada em dois lados e engastada nos outros dois. Um modelo computacional desenvolvido no software ANSYS, que é baseado no Método dos Elementos Finitos (MEF), foi empregado para simular numericamente a flexão nas placas. Os resultados mostraram que a geometria do furo pode influenciar de maneira significativa na performance das placas como componentes estruturais. Melhorias de até aproximadamente 115% foram obtidas para a deflexão máxima da placa.

Palavras-chave


Materiais Compósitos; Flexão; Método dos Elementos Finitos (MEF)

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DOI: https://doi.org/10.14808/sci.plena.2015.081309

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