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Abstract(s)
Esta dissertação tem como objetivo principal determinar a resistência remanescente
da antepara mais avante das lanchas salva-vidas da classe “ Vigilante ”, quando
submetidas a cargas de compressão segundo a direção longitudinal. O material de
construção são ligas de alumínio, frequentemente utilizadas em aplicações navais, que
têm comportamento e caraterísticas mecânicas diferentes das de outros metais, como por exemplo o aço. A estrutura da lancha é sujeita aos esforços provenientes de vários tipos de solicitações impostas pelas condições de funcionamento, nomeadamente o “slamming”, que submete a antepara a tensões de compressão no plano e podem, em alguns casos, originar deformações, instabilidade estrutural ou até o seu colapso. Tendo em conta o referido, foram feitos vários modelos representativos da antepara perfeita (como projetada) e com deformações (como fabricada), tendo como objetivo simular numericamente e analisar o comportamento da antepara sob carregamento de compressão uniaxial na zona que esta está em contacto com água. As análises estruturais foram feitas através do método de elementos finitos (MEF), com o programa informático ANSYS. Para a realização deste estudo foi apresentada, numa primeira fase, uma síntese das matérias teóricas relevantes, que consistem em várias fórmulas, equações e conceitos necessários para perceber o problema em estudo. Numa segunda fase, para simulação da
antepara no software ANSYS, foram determinadas as dimensões da antepara, assim como as condições de fronteira e de carregamento. A modelação foi feita no SolidWorks e definiram-se os parâmetros adequados para determinar a tensão crítica e a resistência máxima da antepara. Através da comparação dos resultados, verificou-se que a antepara perde grande parte da sua resistência estrutural à compressão no plano devido à influência significativa das zonas afetadas pelo calor (ZAC) e às deformações geométricas iniciais introduzidas durante o processo de fabrico. Os tipos de encurvadura previstos através das simulações numéricas ocorrem na chapa das zonas entre reforços e a encurvadura flexotorsional
dos reforços.
A perda de estabilidade pode corresponder ao colapso total no caso de carregamentos de elevado valor onde a estrutura perde a sua forma e a resistência
mecânica.
Description
Keywords
Lancha rápida salva-vidas, ligas de alumínio, “slamming”, resistência máxima, modos de colapso, elementos finitos, zona afetada pelo calor, análise não linear, deformações geométricas.