Simulação numérica por método de elementos finitos para análise elástico linear de eixos escalonados modelados como viga de Timoshenko
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Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí
Resumo
Eixos de transmissão são elementos de máquinas que podem ser modelados como
vigas com variados diâmetros ao longo de sua seção e devem ser dimensionados de
acordo com as restrições de projeto. O proposto trabalho tem como objetivo aplicar
o método dos elementos finitos na elaboração de uma rotina de cálculo programada
em plataforma Matlab para analise elástico linear de eixos de transmissão de
potência modelados como viga de Timoshenko, capaz de simular carregamento em
eixos modelados com vigas de seção transversal continua como também para eixos
modelados com vigas escalonadas (uma característica de eixos de transmissão) e
fornecer valores de deflexões e inclinações obtidas sob condições típicas de
carregamento externo e reações de apoio. O modelo de viga de Timoshenko foi
escolhido para moldar o problema por ser mais vantajoso em certas aplicações, como
por exemplo em vigas semiespessas. A teoria mencionada considera a contribuição
do efeito de cisalhamento, não visto no modelo clássico de Euler-Bernoulli. Para
validação do programa, foram analisados casos típicos de montagens de vigas e
comparados com a solução analítica. Para completar a validação, foram analisados
eixos com características escalonadas de uma caixa de redução de protótipo baja e
comparados com os obtidos pelo programa comercial Ansys Mechanial APDL. Por
fim, foram analisados os pontos de interesses para projeto dos mesmos eixos e
validados em relação aos valores de referência da literatura.
Description
Keywords
Métodos numéricos, Programa computacional, Teoria de vigas, Análise linear
Citation
ARAÚJO, Carlos André Aquino. Simulação numérica por método de elementos finitos para análise elástico linear de eixo escalonado modelado como vigas de Timoshenko. Orientador : Antônio Ítalo Rodrigues Pedrosa. 2025. 99 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí, Campus Teresina Central, 2025.