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Publicação
Análise e otimização de máquinas quinadoras hidráulicas
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Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
Esta dissertação tem como objetivo aplicar os conhecimentos da mecânica estrutural à análise e otimização de máquinas quinadoras hidráulicas, procurando avaliar as deformações nos seus componentes e minimizar os erros de quinagem ao longo do comprimento da linha da dobra, para que se possa garantir a uniformidade do ângulo da chapa quinada.
Numa primeira fase, efetua-se um estudo prévio onde se comparam as deformações
resultantes de dois carregamentos típicos no processo de quinagem, através da modelação
unidimensional e bidimensional dos aventais superior e inferior a fim de avaliar a precisão da teoria de vigas de Timoshenko.
Uma vez concluída esta fase, e recorrendo ao método dos elementos finitos, constroem-se os
modelos bidimensionais de quinadoras a serem estudados, tendo-se em consideração as
condições de fronteira que definem cada modelo. São então analisadas as estruturas a nível das deformações. Por uma questão de simplificação das análises, os carregamentos são considerados estaticamente aplicados e modela-se apenas o comportamento linear elástico dos componentes.
Posteriormente, procede-se à otimização dimensional dos modelos criados anteriormente, através da elaboração de programas em linguagens MATLAB e APDL (ANSYS) com o objetivo de minimizar o erro de quinagem.
Numa última fase, adaptam-se os programas previamente elaborados para a otimização
dimensional de modo a serem feitas otimizações topológicas dos modelos em estudo, nas quais é atribuído ou não material dentro do domínio escolhido. Tem-se para estas otimizações, a situação de problema não constrangido e a de problema constrangido, sendo o constrangimento a fração volúmica de material e a função objetivo o erro de quinagem.
Para os dois tipos de otimização é utilizado o mesmo algoritmo, i.e., o algoritmo genético.
Descrição
Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em
Engenharia Mecânica
Palavras-chave
Quinagem Otimização dimensional Otimização topológica Elementos finitos Algoritmos genéticos