Projeto de biela para motor a combustão interna utilizando o método da otimização topológica (2009)
- Authors:
- USP affiliated author: TOLEDO, DANIEL GASPARI CIRNE DE - EP
- School: EP
- Sigla do Departamento: PME
- Subjects: TOPOLOGIA; MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS; MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA
- Language: Português
- Abstract: Este trabalho consiste no projeto de uma biela para um motor a combustão interna ciclo Otto quatro tempos utilizando o método da otimização topológica. O método da otimização topológica combina análise pelo método dos elementos finitos com um poderoso algoritmo de otimização para definir a distribuição ótima de massa no interior do domínio de projeto, considerando um carregamento definido e as condições de contorno, para uma função objetivo definida (i.e, minimizar a flexibilidade, minimizar a massa) e restrições. Esta abordagem inova o processo do projeto do componente na indústria mecânica ao passo que altera o fluxo do projeto já que é o engenheiro de CAE o responsável por definir o projeto do componente e não mais o projetista de CAD. Este trabalho inclui a determinação dos critérios de engenharia do componente por meio da engenharia reversa, utilizando-se de simulações do desempenho do motor para definir o carregamento estático (pressão de combustão) que é aplicado ao conjunto motriz e de simulação estrutural do modelo original da biela do motor. O processo de otimização consiste em quatro etapas: 1 – modelagem e geração de malha de elementos finitos do domínio de projeto com o programa Altair Hypermesh®; 2 – formulação e solução do problema de otimização utilizando o programa Altair OptiStruct®; 3 – Documentação em CAD do resultado; 4 – análise estrutural para validação do projeto final. Dois problemas de otimização são formulados. O primeiro consiste em minimizar a massa da biela considerando restrição de máxima tensão de von Mises e ovalização máxima do olhal maior, e o segundo em minimizar a flexibilidade para uma dada massa. O efeito da aplicação de restrições de manufatura na solução ótima é também avaliado.
- Imprenta:
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ABNT
TOLEDO, Daniel Gaspari Cirne de. Projeto de biela para motor a combustão interna utilizando o método da otimização topológica. 2009. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2009. Disponível em: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/ecd35f7d-2364-4f48-a818-79f90ce4301d/DANIEL%20GASPARI%20CIRNE%20DE%20TOLEDO%20PME09.pdf. Acesso em: 27 abr. 2024. -
APA
Toledo, D. G. C. de. (2009). Projeto de biela para motor a combustão interna utilizando o método da otimização topológica (Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação). Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/ecd35f7d-2364-4f48-a818-79f90ce4301d/DANIEL%20GASPARI%20CIRNE%20DE%20TOLEDO%20PME09.pdf -
NLM
Toledo DGC de. Projeto de biela para motor a combustão interna utilizando o método da otimização topológica [Internet]. 2009 ;[citado 2024 abr. 27 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/ecd35f7d-2364-4f48-a818-79f90ce4301d/DANIEL%20GASPARI%20CIRNE%20DE%20TOLEDO%20PME09.pdf -
Vancouver
Toledo DGC de. Projeto de biela para motor a combustão interna utilizando o método da otimização topológica [Internet]. 2009 ;[citado 2024 abr. 27 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/ecd35f7d-2364-4f48-a818-79f90ce4301d/DANIEL%20GASPARI%20CIRNE%20DE%20TOLEDO%20PME09.pdf
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