Banca de QUALIFICAÇÃO: WILLIAM HENRIQUE DE LIMA FIUZA

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : WILLIAM HENRIQUE DE LIMA FIUZA
DATA : 26/09/2022
HORA: 14:00
LOCAL: Sala de aula número 4 da ECT
TÍTULO:

Concepção, Projeto e Análise Estrutural de um Tubo de Choque Acadêmico


PALAVRAS-CHAVES:

Tubo de choque, Método dos elementos finitos, Modelagem tridimensional, Análise estrutural


PÁGINAS: 64
RESUMO:

O tubo de choque é um equipamento empregado em estudos laboratoriais referentes a escoamentos supersônicos e hipersônicos, pois fornece dados importantes sobre as condições de voo nas quais os veículos aeroespaciais se encontrarão. A Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) dispõe de tubos de aço inoxidável doados pelo Instituto de Estudos Avançados (IEAv) destinados à construção do primeiro tubo de choque da universidade. O objetivo com o projeto apresentado é viabilizar tecnicamente a construção do equipamento. Foram realizados os cálculos das condições de escoamento, a modelagem e a análise estrutural das seções de alta e de baixa pressão, driver e driven, respectivamente, do tubo de choque acadêmico, considerando as dimensões dos tubos de aço inoxidável que a UFRN possui, além dos esforços a que são submetidos durante a operação. Os resultados analíticos (Equações de Lamé) e numéricos (Ansys Mechanical 2022) das tensões circunferenciais, radiais e de von Mises foram comparados por meio de suas variações percentuais. Tanto o driver quanto o driven foram fechados com flanges e considerados como vasos de pressão. O correto dimensionamento dos componentes é fundamental, a fim de evitar acidentes e erros nas informações obtidas nos ensaios, pois se trata de um equipamento que trabalha com altas pressões e variações de temperatura. A modelagem em software evita desperdício de materiais e riscos operacionais com a construção de diversos protótipos. As condições de contorno e cargas aplicadas devem ser selecionadas corretamente para um bom nível de confiança em um trabalho como este. O projeto será academicamente útil e economicamente viável, para ser futuramente empregado em nível universitário. Foram utilizados para a análise os softwares Ansys SpaceClaim e Ansys Mechanical 2022 em suas versões estudantis, com discretização dos modelos por geração de malha e aplicação do Método dos Elementos Finitos. Uma pressão de 70 atm (7,09 MPa) foi aplicada na superfície interna da seção de alta pressão durante a simulação computacional, enquanto outras pressões geradas no escoamento foram calculadas e aplicadas na seção de baixa pressão. Os resultados de Tensões de von Mises, tensões circunferenciais e tensões radiais indicam que os tubos disponíveis aguentam tal carga de trabalho sem sofrerem danos, de acordo com as propriedades do aço inoxidável. Tal projeto diz respeito à primeira etapa para construção do tubo de choque, em uma parceria entre a UFRN e o IEAv.


MEMBROS DA BANCA:
Presidente - ***.408.158-** - PAULO GILBERTO DE PAULA TORO - ITA
Interno - 2524058 - DOUGLAS DO NASCIMENTO SILVA
Interno - 1235107 - GEORGE SANTOS MARINHO
Externo à Instituição - PAULO CELSO GRECO JÚNIOR - USP
Notícia cadastrada em: 23/09/2022 08:46
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