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dc.creatorMazaro, João Ikeda-
dc.date.accessioned2024-03-22T14:28:18Z-
dc.date.available2024-03-22T14:28:18Z-
dc.date.issued2023-11-29-
dc.identifier.citationMAZARO, João Ikeda. Desenvolvimento de um monocoque em fibra de carbono utilizando o método dos elementos finitos. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2023.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33696-
dc.description.abstractThis study aims to design a new composite material monocoque for the prototype vehicle of the Pato a Jato team to reduce the vehicle's mass. Due to the complex nature of the structure and composite materials, Finite Element Method (FEM) analysis tools were chosen to assist in the design and analysis of the new structure. The process began with defining the analysis strategy, followed by selecting materials and determining boundary conditions based on critical scenarios the prototype might encounter. Subsequently, the structure's geometry was created to perform a preliminary modeling, using the simplified model to conduct mesh convergence and topology studies as a basis for subsequent steps. With the main conditions defined, an iterative design process was employed, using structural analyses to optimize the laminate configurations in terms of material, thickness, and orientation. With the laminate defined, structural analyses were conducted for each specific case, utilizing boundary conditions that aimed to closely resemble the real-world situations. Finally, post-processing of results was carried out, verifying the calculated deformation and stress values, along with a failure analysis of each laminate layer based on criteria specific to composite materials. Therefore, deformation and failure safety factor values were observed at levels considered acceptable in a structure that achieved a mass reduction of approximately 25% compared to the original structure.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/pt_BR
dc.subjectMétodo dos elementos finitospt_BR
dc.subjectMateriais compostospt_BR
dc.subjectAnálise estrutural (Engenharia)pt_BR
dc.subjectOtimização estruturalpt_BR
dc.subjectFinite element methodpt_BR
dc.subjectComposite materialspt_BR
dc.subjectStructural analysis (Engineering)pt_BR
dc.subjectStructural optimizationpt_BR
dc.titleDesenvolvimento de um monocoque em fibra de carbono utilizando o método dos elementos finitospt_BR
dc.title.alternativeDevelopment of a carbon fiber monocoque using the finite element methodpt_BR
dc.typebachelorThesispt_BR
dc.description.resumoEste trabalho busca dimensionar um novo monocoque de material compósito para o protótipo de eficiência energética da equipe Pato a Jato afim de reduzir a massa do veículo. Pela natureza complexa da estrutura e dos materiais compósitos, foi optado por utilizar ferramentas de análise pelo método dos elementos finitos (MEF) para auxiliar no projeto e na análise da nova estrutura. Para isso, iniciou-se com a definição da estratégia de análise, partindo para a escolha dos materiais e a determinação das condições de contorno com base em casos críticos que o protótipo poderia encontrar. Em seguida, foi criado a geometria da estrutura para então ser realizado uma modelagem preliminar, onde utilizando um modelo simplificado, realizou-se estudos de convergência de malha e de topologia de modo a servir como base para as etapas subsequentes. Com as principais condições definidas, foi realizado um processo de projeto iterativo, utilizando análises estruturais para otimizar as configurações do laminado em quesitos de material, espessura e orientação. Com o laminado definido, foram realizadas análises estruturais para cada caso determinado, utilizando condições de contorno que buscaram se aproximar ao máximo das situações reais. Por fim, foi realizado o pós-processamento dos resultados onde foram verificados os valores de deformação e tensão calculados, assim como a análise de falha de cada camada do laminado com base em critérios de falha próprios para materiais compósitos. Assim, foram observados valores de deformação e de fator de segurança de falha em níveis considerados como aceitáveis em uma estrutura que apresentou uma redução de massa de aproximadamente 25% em relação à estrutura original.pt_BR
dc.degree.localPato Brancopt_BR
dc.publisher.localPato Brancopt_BR
dc.contributor.advisor1Rodrigues, Fabio Rodrigo Mandello-
dc.contributor.referee1Rodrigues, Fabio Rodrigo Mandello-
dc.contributor.referee2Medeiros, Bruno Bellini-
dc.contributor.referee3Rossetto, Diego Rizzotto-
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentDepartamento Acadêmico de Mecânicapt_BR
dc.publisher.programEngenharia Mecânicapt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICApt_BR
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