ESTUDO NUMÉRICO APLICADO À MELHORIA DO COMPORTAMENTO MECÂNICO DE PLACAS FINAS DE AÇO COM ENRIJECEDORES SUBMETIDAS À FLEXÃO

Abstract

O presente trabalho realiza uma análise numérica, por meio de modelos computacionais baseados no Método dos Elementos Finitos (MEF) e desenvolvidos no software ANSYS®, sobre o comportamento mecânico de chapas finas de aço. Essas estruturas são amplamente utilizadas em engenharia, especialmente em estruturas navais e offshore, devido à sua capacidade de resistir mecanicamente a cargas, apesar de seu peso relativamente baixo. Inicialmente, estudou-se uma placa quadrada de aço sem enrijecedores, simplesmente apoiada em suas quatro bordas, submetida à flexão (devido a uma carga aplicada transversal uniforme), sendo seu deslocamento transversal máximo adotado como referência. Em seguida, foi adotado o parâmetro fração volumétrica (?), que representa a razão entre o volume dos enrijecedores e o volume total da placa enrijecida. Considerou-se um valor de ? = 0,50, destacando-se que o volume total de aço utilizado para a placa de referência (sem enrijecedores) foi mantido constante para as placas com enrijecedores. Além disso, o comprimento e a largura da placa de referência também foram preservados, de tal forma que o parâmetro ? altera somente a espessura da placa de referência para a definição das placas endurecidas. A partir disso, diferentes configurações geométricas para as placas endurecidas foram propostas, pela variação do número de enrijecedores e pela variação da razão entre a altura e a espessura dos enrijecedores. O objetivo principal é determinar a configuração geométrica que minimiza a deflexão máxima das placas com enijecedores. Os resultados obtidos indicaram que é possível melhorar o comportamento mecânico relacionado ao deslocamento transversal da placa em torno de 600%, quando a melhor configuração geométrica é comparada com as placas de referência (sem enrijecedores).