Tese: Entalhes melhorados e otimizados
Aluno(a) : Daniel de Albuquerque SimíµesOrientador(a): Jaime Tupiassú
Área de Concentração: Mecânica Aplicada
Data: 23/08/2012
Link para tese/dissertação: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=21361@1
Resumo: A maioria dos componentes estruturais possui entalhes ou detalhes geométricos de transição, tais como furos e ombros, que sío necessários para montar e/ou para operá-los. Estes entalhes aumentam localmente as tensões nominais que atuariam em sua localização, caso eles nío existissem. Efeitos da concentração de tensío sío importantes em muitos mecanismos de falha, como por exemplo, na iniciação de trincas por fadiga. No entanto, os tradicionais raios circulares, usados na maioria dos elementos estruturais para aliviar os efeitos da concentração de tensío, nío sío os mais adequados para minimizá-los. Elementos estruturais naturais, tais como galhos de árvores, depois de milhões de anos de evolução aprenderam a usar raio de curvatura variável em vez do raio constante. Mas apesar deste problema ter sido reconhecido há muito tempo, raios variáveis ainda nío sío muito usados em projeto mecânico. A prática usual é especificar entalhes com os maiores raios possíveis, uma vez que eles podem ser facilmente fabricados em máquinas-ferramentas tradicionais. Entretanto, entalhes de raios variáveis corretamente especificados podem ter fatores de concentração de tensío muito mais baixos do que aqueles obtidos por raios constantes. Logo, eles podem ser uma boa opção para aumentar a vida à fadiga, sem afetar significativamente as dimensões globais e o peso dos componentes estruturais. Além disso, hoje em dia eles podem ser facilmente fabricados com precisío, devido à disponibilidade de máquinasferramentas CNC. Esta dissertação tem como objetivo quantificar a melhoria da concentração de tensío que pode ser obtidas através de receitas tradicionais de raios variáveis, e apresenta uma rotina numérica desenvolvida em ANSYS APDL para otimizar geometria de entalhes, tais como ombro de placas submetidas a tensío ou flexío, placa com furo submetido a um campo biaxial de tensões e corpos de prova de fadiga da ASTM.