Aplicação do método de otimização topológica no projeto de uma peça mecânica (2001)
- Authors:
- USP affiliated authors: ROSIN, MAURICIO CAIO - EP ; GONZALEZ, PAULO ANTONIO ESPINDOLA - EP
- School: EP
- Sigla do Departamento: PME
- Subjects: TOPOLOGIA (OTIMIZAÇÃO); PROJETO MECÂNICO
- Language: Português
- Abstract: A mudança de século foi marcada principalmente pela globalização. O desaparecimento das fronteiras entre os países no setor comercial provocou um aumento da competição entre as empresas de todos os países. Nesta disputa por mercados consumidores de todos os lugares do mundo sobrevivem aquelas empresas que estão melhores estruturadas, ou seja, podem apresentar um produto de qualidade com um menor preço. Assim este novo cenário mundial atingiu diretamente a engenharia moderna. A engenharia mecânica anteriormente focada principalmente em atender aos requisitos de projeto a qualquer custo, agora preocupa em atender aos requisitos de projeto com especificações de produto que atendam a todos os requisitos de projeto e que principalmente sejam soluções competitivas. Dificilmente, algum produto que não seja competitivo permanecerá no mercado, mesmo que ele seja uma novidade. A engenharia concorrencial está em todos os lugares do mundo para copiar e melhorar os produtos líderes de venda no mercado. O custo de fabricação de um produto está muito relacionado ao valor da matéria-prima utilizada. Portanto, a importância da quantidade de matéria prima utilizada principalmente para produtos fabricados em série consome grande parte do custo por unidade produto. Assim, o projetista deve sabre justificar cada grama utilizado na fabricação de uma estrutura mecânica e saber que este grama terá uma grande influência nas propriedades que fazem a estrutura atender aos requisitos de projeto. A indústria automotiva e aeronáutica tem gastado muitos esforços no desenvolvimento de peças inovadoras e leves que atendam aos objetivos específicos do projeto.Nestes objetivos, por exemplo podem estar relacionadas a rigidez, tensão, características de vibração e severidade, deslocamentos e durabilidade, os quais serão dosados na proporção adequada a sua função, minimizando o custo. Entretanto, a maior dificuldade ao longo dos tempos foi transformar e simular casos reais em modelos. Assim, com o desenvolvimento de softwares cada vez mais poderosos a simulação pode evoluir causando um aumento na otimização dos componentes mecânicos. Uma das principais melhorias obtida foi à redução da massa dos componentes e consequentemente a redução dos custos dos componentes mecânicos. Em alguns casos isto representa redução de custo mas em outros pode ser o fator principal na concorrência de um projeto, por exemplo, a concorrência na venda de aviões, quanto mais pesado, mais gasolina gasta e mais difícil a pilotagem. Assim a otimização topológica pode ser concebida como uma maneira racional para se achar a distribuição espacial de material no domínio estudado, dada os requisitos de projeto que a estrutura atenderá. Através desta concepção utiliza-se método científico de determinação do modelo ideal. Para a realização de análises e otimizações o uso de avançados softwares é fundamental, entre eles estão o Ansys, Nastran, Algor, OptiStruct, e outros. A diferença entre os programas de análise estrutural é muito variada, pois alguns funcionam muito bem para alguns casos e para outros não apresentam soluções muito boas. Entretanto, a finalidade do projeto também é um fator fundamental para saber qual software será utilizado no projeto. Este trabalho de graduação fornecerá uma metodologia de projeto visando principalmente à redução da massa nos projetos de componentes mecânicos. O software Ansys e Optistruct são os programas utilizados para este tipo deprojeto e serão abordados em detalhes nos próximos capítulos.
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ABNT
ROSIN, Mauricio Caio e GONZALEZ, Paulo Antonio Espindola. Aplicação do método de otimização topológica no projeto de uma peça mecânica. 2001. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2001. Disponível em: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/9004f9d6-1325-40c7-afa2-a9acbf03820c/MAURICIO%20CAIO%20ROSIN.pdf. Acesso em: 09 maio 2024. -
APA
Rosin, M. C., & Gonzalez, P. A. E. (2001). Aplicação do método de otimização topológica no projeto de uma peça mecânica (Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação). Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/9004f9d6-1325-40c7-afa2-a9acbf03820c/MAURICIO%20CAIO%20ROSIN.pdf -
NLM
Rosin MC, Gonzalez PAE. Aplicação do método de otimização topológica no projeto de uma peça mecânica [Internet]. 2001 ;[citado 2024 maio 09 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/9004f9d6-1325-40c7-afa2-a9acbf03820c/MAURICIO%20CAIO%20ROSIN.pdf -
Vancouver
Rosin MC, Gonzalez PAE. Aplicação do método de otimização topológica no projeto de uma peça mecânica [Internet]. 2001 ;[citado 2024 maio 09 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/9004f9d6-1325-40c7-afa2-a9acbf03820c/MAURICIO%20CAIO%20ROSIN.pdf
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