Subestruturação de juntas aparafusadas

Abstract

Os projetos de engenharia demandados na atualidade, principalmente os de comportamento dinâmico, tendem a ter grandes dimensões e alta complexidade, como por exemplo as aeronaves. Dessa forma, eles apresentam muitos Graus de Liberdade (GdLs), trazendo consigo a necessidade de validações complexas, muitas vezes feitas computacionalmente. Com isso, cada vez mais se torna necessário a redução de custos computacionais, porém com resultados confiáveis. Dessa forma, a subestruturação e a Síntese Modal de Componentes (SMC) tem sido uma opção para a simplificação de grandes problemas, pois esses métodos são capazes de reduzir os Graus De Liberdade dos sistemas, condensando elementos em superelementos, descomplicando o problema sem prejudicar a solução. No presente trabalho, é explicado a teoria por trás do estudo da subestruturação em juntas aparafusadas, isto é, uma introdução e explicação do método de subestruturação e, por fim, generalidades das juntas aparafusadas. Além disso, é explicado passo-a-passo como foram feitas as análises modal e harmônica do modelo completo, a subestruturação e as mesmas análises no modelo subestruturado no software ANSYS APDL. Nesse contexto, é concluído que a utilização da subestruturação e SMC traz bons resultados, já que apresenta boa correlação quando comparada com as análises do modelo completo, além de que discretiza bem o comportamento harmônico da estrutura, errando apenas na criação de modos espúrios e na faixa de frequência dos modos, prejudicando as frequências de ressonância geradas, o que é aceitável já que os graus de liberdade são reduzidos consideravelmente. Entretanto é preferível utilizar esses métodos ao se tratar de problemas complexos ou de grandes dimensões, pois simplifica a solução desses, podendo até tornar possível em ocasiões que demandem altís simo custo computacional e não apresentam solução correta, sendo que no presente projeto não conseguiu atingir o objetivo de economia computacional.