SIMULAÇÃO NUMÉRICA DO COMPORTAMENTO NÃO-LINEAR DE PLACAS PLANAS COM PERFURAÇÕES CIRCULARES E QUADRADAS SOB COMPRESSÃO UNIAXIAL EM ESTRUTURAS NAVAIS E OFFSHORE

Abstract

Placas são elementos estruturais de superfície plana que possuem espessura muito menor quando comparada com as outras dimensões. Tem imensa aplicabilidade na engenharia devido ao seu desempenho estrutural quando solicitada à flexão, elevada relação resistência-peso e facilidade de descrição do seu comportamento mecânico devido aos eficientes métodos analíticos de cálculo. Estes tipos de estruturas podem ser delimitados por enrijecedores e constituem parte integrante de estruturas de navios, plataformas de petróleo offshore, comportas e docas flutuantes, por exemplo. Em estruturas navais, perfurações são comuns para a abertura de acessos, manutenção ou mesmo redução do seu peso total. Estas perfurações influenciam na máxima resistência desses elementos, pois ocorre uma alteração no comportamento mecânico da estrutura, devido à redistribuição das tensões ao longo da placa. Para o estudo do comportamento de placas com perfurações circulares e quadradas, foram realizadas análises do tipo elastoplástica para a flambagem empregando-se o Método dos Elementos Finitos, nesses casos não existem soluções analíticas. As simulações consideraram imperfeições geométricas iniciais e as não-linearidades do material. A amostra conta com 210 placas em que a largura é mantida constante e o comprimento e espessura da placa e o lado do furo centralizado foram variados.  A modelagem computacional foi realizada através do software ANSYS e foi possível determinar a carga de ruptura última para cada caso, permitindo analisar a influência do tamanho do furo, da esbeltez e do comprimento variável na capacidade de carga das placas.