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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30451| Título: | Otimização topológica aplicada a sistema de elevação de carga |
| Título(s) alternativo(s): | Topology optimization applied to a load lifting system |
| Autor(es): | Cruz, Vinícius de Jesus Berci da |
| Orientador(es): | Ferreira, Luan Jose Franchini |
| Palavras-chave: | Método dos elementos finitos Otimização estrutural Engenharia mecânica Finite element method Structural optimization Mechanical engineering |
| Data do documento: | 7-Dez-2022 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Guarapuava |
| Citação: | CRUZ, Vinícius de Jesus Berci da. Otimização topológica aplicada a sistema de elevação de carga. 2022. 90 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Guarapuava, 2022. |
| Resumo: | A otimização de elementos mecânicos como os ganchos de levantamento vem se tornando recorrente em diversos estudos. Os avanços nos softwares de engenharia de desenho assistido por computador (CAD) e de simulação estrutural possibilitam melhor eficiência nestes estudos. O objetivo do estudo é a utilização de ferramentas como o Método dos Elementos Finitos e a otimização topológica para alterar o peso do elemento original e manter suas propriedades mecânicas, desta forma haverá economia de recursos energéticos e de matéria-prima. A metodologia do trabalho inicia com a modelagem em CAD de um gancho de içamento segundo a NBR 10070, este modelo padrão será a base de comparação para os modelos otimizados. Junto a NBR 10070 a NBR 8400 partes 1, 2 e 3 servirá de base para definir a carga de içamento do gancho, condições de fixação, propriedades mecânicas e todos os outros requisitos necessários. Após a modelagem o software ANSYS será utilizado para obtenção de informações como valores de tensão para a falha estática, expectativa da vida da fadiga do gancho e para realizar a própria otimização topológica. Foram gerados 3 elementos, o padrão da norma, otimizado pelo ANSYS e uma nova modelagem. O elemento final apresentou redução de massa de 38,22% com fator de segurança de 6,5. |
| Abstract: | The optimization of mechanical elements such as lifting hooks has become recurrent nowadays. The improvement on engineering software’s as Computer aided design (CAD) and structural simulation enable a better efficiency in these studies. The objective of the study is to use tools such as the Finite Element Method and topological optimization to change the standard hook weight while maintaining its mechanical properties, thus saving energy and feedstock. The methodology of the study starts from the CAD modeling of a lifting hook according to NBR 10070, this standard model will be the basis of comparison for the optimized models. Along with NBR 10070, NBR 8400 parts 1, 2 and 3 will serve as the basis for defining the hook lifting load, fixing conditions, mechanical properties, and all other necessary requirements. After modeling, the ANSYS software will be used to obtain information such as stress values for static failure, life expectancy of hook fatigue and to perform the topological optimization itself. 3 elements were generated, the norm standard, optimized by ANSYS and a new modeling. The final element showed a mass reduction of 38.22% with a safety factor of 6.5. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30451 |
| Aparece nas coleções: | GP - Engenharia Mecânica |
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