BIA - IFPI Campus Teresina Central Bacharelado Bacharelado em Engenharia Mecânica - Teresina Central
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dc.creatorAraujo, Carlos André Aquino-
dc.date.accessioned2026-03-12T18:03:08Z-
dc.date.available2026-03-12T18:03:08Z-
dc.date.issued2025-
dc.identifier.citationARAÚJO, 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.pt_BR
dc.identifier.urihttps://bia.ifpi.edu.br/jspui/handle/123456789/5380-
dc.description.abstractTransmission shafts are machine elements that can be modeled as beams with varying diameters along their length and must be dimensioned according to design constraints. The present work aims to apply the Finite Element Method to develop a calculation routine programmed in the Matlab platform for linear elastic analysis of power transmission shafts modeled as Timoshenko beams. The program is capable of simulating loading on shafts modeled either with continuous cross-section beams or with shafts modeled with stepped beams (a characteristic of transmission shafts) and provides deflection and slope values under typical external loading conditions and support reactions. The Timoshenko beam model was chosen because it offers advantages in certain applications, such as semi-thick beams. This theory considers the shear effect contribution, which is not seen in the classical Euler-Bernoulli model. For program validation, typical beam assembly cases were analyzed and compared with the analytical solution. Additionally, to complete the validation, shafts with stepped characteristics from a Baja prototype reduction gearbox were analyzed and benchmarked against results obtained using the commercial program Ansys Mechanical APDL. Finally, design points of interest for these shafts were evaluated and validated with reference values from the literature.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherInstituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauípt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectMétodos numéricospt_BR
dc.subjectPrograma computacionalpt_BR
dc.subjectTeoria de vigaspt_BR
dc.subjectAnálise linearpt_BR
dc.titleSimulação numérica por método de elementos finitos para análise elástico linear de eixos escalonados modelados como viga de Timoshenkopt_BR
dc.typeTrabalho de Conclusão de Cursopt_BR
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/9545776650792886pt_BR
dc.contributor.advisor1Pedrosa, Antônio Ítalo Rodrigues-
dc.contributor.advisor1Latteshttps://lattes.cnpq.br/4567550060040051pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Soares, Ricardo Cardoso-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttps://lattes.cnpq.br/5632431449181865pt_BR
dc.description.resumoEixos 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.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentCampus Teresina Centralpt_BR
dc.publisher.initialsIFPIpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIASpt_BR
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