Autor: Lillian Goncalves Baptista (Currículo Lattes)
Resumo
Placas são elementos estruturais de superfície plana amplamente empregados em engenharia, cuja espessura é pequena quando comparada com as demais dimensões. Estas estruturas laminares podem ser delimitadas por enrijecedores, formando parte integrante de estruturas de navios, plataformas de petróleo offshore, comportas e docas flutuantes. É muito comum encontrar perfurações nessas placas para inspeção e manutenção, e o tamanho desses furos tem significativa importância no desempenho da estrutura. Uma análise não-linear da flambagem com base no método dos elementos finitos, considerando-se as imperfeições geométricas iniciais e as não-linearidades do material, foi realizada para um grupo de 150 placas com características usuais no polo naval de Rio Grande, onde a largura é mantida constante e o comprimento é variado, assim como a espessura e o diâmetro do furo circular centralizado. A modelagem computacional foi realizada no software ANSYS, baseada no Método dos Elementos Finitos, onde foi possível obter a carga última para cada modelo e analisar a influência do tamanho do furo, da esbeltez e do comprimento variável na capacidade de carga das placas. Ficou evidente que a força máxima é significativamente reduzida pelo furo. Nota-se também que quanto mais espessa a placa maior sua resistência, e que a capacidade de carga é raramente afetada com a variação de seu comprimento. Foi possível também realizar uma análise onde, para um dado diâmetro de furo exigido, qual comprimento e espessura de placa fornece uma estrutura economicamente mais viável, onde o consumo de aço seja menor e a resistência máxima atingida.