PG-EAM - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Aeronáutica e Mecânica
EN PT
Dissertação de Mestrado 2006

Otimização da carga de flambagem de placas de material composto sujeitas a carregamentos mecânicos e térmicos incertos.

Autor

Reinaldo Pinto Dias Junior

Orientador

Área de Concentração

Mecânica dos Sólidos e Estruturas

Data de Defesa

20/12/2006

Número da Tese

000545395

Resumo

Um estudo de otimização para a carga de flambagem em placas de materiais compostos sob combinações de carregamentos incertos é apresentada nesse trabalho. No presente estudo, ao contrário da otimização tradicional de flambagem, os casos de carregamentos aplicados não são fixos, as combinações de carregamentos são assumidas como incertas e são incorporadas como variáveis de projeto na formulação do problema de otimização. Utilizando-se a estratégia minimax mostra-se que para finalidades de otimização com funções-objetivo convexas, como por exemplo, a carga de flambagem, é suficiente considerar apenas as cargas que definem os vértices do conjunto de carregamentos aplicáveis. São consideradas placas retangulares de espessura variável sujeitas a carregamentos mecânicos arbitrários, compressões normais e de cisalhamento, definidos nas extremidades das placas, que operam em uma escala de temperatura dada, gerando tensões residuais térmicas. Observa-se que as placas podem ser altamente sensíveis aos carregamentos térmicos. Supõe-se que a distribuição de carregamento mecânico é arbitrariamente linear por partes e que a temperatura de operação está dentro da escala especificada, sendo as combinações de carregamentos auto-equilibrantes. A consideração de um grau de incerteza nos carregamentos mecânicos fornece projetos ótimos que são insensíveis a perturbações e/ou casualidades nos carregamentos aplicados. Os resultados para casos simples de placas demonstram a eficácia da estratégia proposta e o risco de utilizar projetos de estruturas em material composto sensíveis às variações nos carregamentos térmicos e mecânicos.

Palavras-chave

Análise estrutural Flambagem Otimização Placas (membros estruturais) Materiais compósitos Carregamentos incertos Engenharia de materiais