BD Teses - Referência Completa
Referência Completa


Título: Modelagem de zonas de laminação e otimização da sequência de empilhamento em estruturas de materiais compostos
Autor: Thiago Augusto Machado Guimarães
Programa: Engenharia Aeronáutica e Mecânica
Área de Concentração: Engenharia Aeronáutica
Orientador : José Antônio Hernandes
Coorientador : Fernanda Mariana Nunes Ravetti
Ano de Publicação : 2010
Curso : Mestrado Profissional
Assuntos : Análise estrutural
t Montagem de empenagens
t Otimização
t Materiais compósitos
t Laminação
t Engenharia de materiais
t Engenharia estrutural
Resumo : Este trabalho discorrerá, brevemente, sobre algumas características da aeronave desenvolvida durante o Programa de Especialização de Engenharia (PEE2008), focando na empenagem vertical como componente principal a ser estudado. Será mostrado detalhadamente, como foi escolhido o caso crítico de carga, a matriz de decisão utilizada para direcionar a escolha do material para a empenagem vertical e também o modelo de elementos finitos. Apresentará a metodologia desenvolvida para seleção das zonas de laminação e para otimização da sequência de empilhamento de laminados em material composto. Durante os passos de otimização, será utilizado somente o índice de flambagem como restrição para o caso crítico de carga. Na primeira etapa de otimização estrutural, a estratégia de modelagem de zonas de laminação sobre o modelo de projeto é aplicada em grupos de quatro elementos adjacentes que tem a mesma sequência de empilhamento e somente uma variável de projeto referente a espessura. O critério de gradiente de espessura é utilizado para reagrupar as zonas de laminação após cada ciclo, até a convergência final, quando não é mais possível o agrupamento dos elementos. Uma vez que o conjunto de zonas de laminação é definido, o modelo de elementos finitos (FEM) será reorganizado e variáveis de projeto discretas referentes aos ângulos e espessuras das lâminas são associadas às propriedades dos laminados, de tal forma que a sequência de empilhamento é otimizada, gerando como resultado final um laminado com continuidade entre as zonas. Os resultados mostram que a estratégia é muito eficaz para o projeto de otimização em estruturas aeronáuticas de materiais compostos. O software de otimização GENESIS® foi utilizado em todas as otimizações neste trabalho, mas a metodologia que será apresentada é genérica e pode ser utilizada por outros softwares.
Data de Defesa : 04/08/2010
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