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Título: Metodologia para otimização topológica de polias usando Ansys APDL
Título(s) alternativo(s): Methodology for topological optimization of pulleys using Ansys APDL
Autor(es): Ely, Mário Daniel
Orientador(es): Bratti, Giovanni
Palavras-chave: Energia elétrica - Medição
Energia elétrica - Consumo
Método dos elementos finitos
APDL (Computação)
Polias
Electric power - Measurement
Electric power consumption
Finite element method
APDL (Computer science)
Pulleys
Data do documento: 16-Nov-2020
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Pato Branco
Citação: ELY, Mário Daniel. Metodologia para otimização topológica de polias usando Ansys APDL. 2020. Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Pato Branco, 2020.
Resumo: O presente trabalho desenvolve um método de otimização topológica, para aplicação em uma polia de transmissão utilizada em uma equipe de eficiência energética, com o propósito de redução de massa mantendo ainda uma resistência satisfatória para aplicação da mesma. Para tal alguns problemas recorrentes a este tipo de otimização foram discutidos e a partir disto apresentadas possíveis soluções. Em relação a aplicação, foi apresentado uma metodologia que busca simplificar a utilização dos resultados obtidos neste tipo de otimização, levando em conta a importância de obtermos geometrias de fácil fabricação ao final do processo. O estudo foi desenvolvido através de análises em elementos finitos e utilizando-se do programa Ansys 18.2 em linguagem APDL, com principal ferramenta o uso do comando TOPDEF e o TOPITER que são responsáveis por grande parte do processo de otimização topológica, além disso todos os demais parâmetros e códigos utilizados são apresentados e discutidos, ao final obteve-se uma grande variedade de resultados com variações em quantidade de raios, porcentagem de material removido, número de iterações entre outros parâmetros, por fim este trabalho resulta em uma nova abertura para melhorias do código e aplicações do método. Contudo os resultados finais demonstram as vantagens da utilização da otimização topológica, contribuindo de forma relevante para o resultado final de um projeto.
Abstract: The present work develops a method of topological optimization, for application in a transmission pulley used in an energy efficiency team, with the purpose of reducing mass while still maintaining a satisfactory resistance for its application. For this, some recurring problems with this type of optimization were discussed and from there possible solutions were presented. Regarding the application, a methodology was presented that seeks to simplify the use of the results obtained in this type of optimization, taking into account the importance of obtaining geometries that are easy to manufacture at the end of the process. The study was developed through finite element analysis and using the Ansys 18.2 program in APDL language, with the main tool being the use of the TOPDEF command and the TOPITER, which are responsible for much of the topological optimization process, in addition to all the others parameters and codes used are presented and discussed, at the end a wide variety of results were obtained with variations in quantity of rays, percentage of material removed, number of iterations among other parameters, finally this work results in a new opening for improvements of the method code and applications. However, the final results demonstrate the advantages of using topological optimization, contributing significantly to the final result of a project.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27670
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