Projeto de virabrequim pelo método da otimização topológica (2009)
- Authors:
- Autor USP: SANTOS, GUSTAVO ROCHA DA SILVA - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PME
- Subjects: TOPOLOGIA; MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS; MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA
- Language: Português
- Abstract: Este trabalho apresenta o projeto de um virabrequim para um motor de combustão interna de baixa potência, monocilindro, quatro tempos e ignição por faísca utilizando otimização topológica. O método da otimização topológica combina uma análise de elementos finitos com algoritmos de otimização de modo a encontrar a distribuição ótima de material que minimize a massa do componente enquanto atende restrições de manufatura e de máxima tensão (de escoamento) no material. Esta metodologia modifica o projeto mecânico tradicional, ao inserir a análise estrutural à frente do da definição da geometria do componente. Este projeto inclui a avaliação dos carregamentos aplicados no virabrequim por meio da simulação dinâmica da árvore motriz, sendo o valor da pressão do gás resultado da simulação da câmara de combustão. A simulação da combustão é realizada com o software Ricardo WaveTM e a simulação dinâmica é realizada com o software AVL ExciteTM. Diferentes casos de otimização topológica são utilizados com objetivos de minimizar a massa e a flexibilidade do componente, buscando a melhor formulação e sua combinação com restrições de manufatura relacionadas ao processo de forjamento. Em seguida, uma otimização de forma atrelada a uma simulação dinâmica multicorpos é realizada para redução de concentrações de tensão. A otimização é realizada utilizando o software Altair RADIOSSTM na análise de elementos finitos e Altair OptistructTM na otimização.
- Imprenta:
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ABNT
SANTOS, Gustavo Rocha da Silva. Projeto de virabrequim pelo método da otimização topológica. 2009. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2009. Disponível em: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/64645996-daca-4d74-869e-0fa7c69666fe/GUSTAVO%20ROCHA%20DA%20SILVA%20SANTOS%20PME09.pdf. Acesso em: 23 mar. 2025. -
APA
Santos, G. R. da S. (2009). Projeto de virabrequim pelo método da otimização topológica (Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação). Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/64645996-daca-4d74-869e-0fa7c69666fe/GUSTAVO%20ROCHA%20DA%20SILVA%20SANTOS%20PME09.pdf -
NLM
Santos GR da S. Projeto de virabrequim pelo método da otimização topológica [Internet]. 2009 ;[citado 2025 mar. 23 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/64645996-daca-4d74-869e-0fa7c69666fe/GUSTAVO%20ROCHA%20DA%20SILVA%20SANTOS%20PME09.pdf -
Vancouver
Santos GR da S. Projeto de virabrequim pelo método da otimização topológica [Internet]. 2009 ;[citado 2025 mar. 23 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/64645996-daca-4d74-869e-0fa7c69666fe/GUSTAVO%20ROCHA%20DA%20SILVA%20SANTOS%20PME09.pdf
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