Análises Numéricas do Fenômeno de Flambagem para Latas de Alumínio

Rodrigo Villaca Santos¹; George Gabriel Haubert¹; Leticia Barizon Col Debella¹

¹ Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR

doi:10.20906/CPS/CON-2016-0518

Resumo

Estruturas esbeltas são encontradas em várias aplicações da engenharia como aviação, torres de resfriamento, silos metálicos, vasos de pressão e oleodutos. Devido à espessura dessas estruturas comparativamente com suas outras dimensões, a flambagem corresponde a um possível mecanismo de falha. Portanto torna-se essencial o conhecimento tanto do comportamento como dos métodos a serem utilizados para prever a falha por flambagem. Neste trabalho será determinado o valor da carga crítica de flambagem através de um estudo de caso, utilizando latas de alumínio. Para isso essa determinação será feita, por meio do método dos elementos finitos, através das seguintes análises: análise estática linear pelo método do autovalor, análise estática não linear, análise dinâmica transiente implícita e análise dinâmica transiente explícita. Para as análises, inicialmente foi verificado qual o melhor elemento de casca a ser utilizado e, com isso, determinou-se a carga crítica por meio de gráficos representando as regiões de pré-flambagem e a pós-flambagem e o tempo de computação para cada análise. Como forma de se ter um parâmetro comparativo do valor da carga crítica para as análises numéricas, foi efetuado um ensaio experimental em amostras de latas de alumínio. Como resultado foi observado que com a utilização da análise não linear e das análises dinâmicas, tem-se uma maior quantidade de informações sobre a evolução do carregamento aplicado. Também com o uso da análise dinâmica transiente implícita tem-se um valor de carga crítica mais aproximado em relação ao ensaio experimental.

Palavras-chave: Carga Crítica; Método dos Elementos Finitos; Latas de Alumínio