Otimização no tempo de análise de um veio de transmissão, por meio de uma aplicação online, para a correta tomada de decisões

Autor: Pissaia, Lucas Huber
Přispěvatelé: Andrade, Carlos A. R.
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal
Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
instacron:RCAAP
Popis: Mestrado de dupla diplomação com a UTFPR - Universidade Tecnológica Federal do Paraná Veios são componentes essenciais na engenharia mecânica, usados em máquinas para sustentar outros elementos mecânicos e transmitir potência, como em aerogeradores, que ganham cada vez mais espaço ao redor do mundo na geração de energia de maneira renovável. Para evitar a falha por fadiga em tais componentes, é necessário verificar o fator de segurança e fazer a análise ainda na fase de projeto, pois falhas podem ter um efeito cascata e trazer danos a toda à estrutura em que está conectado, para um aerogerador, isso pode resultar em problemas em toda a caixa de engrenagens ou na própria nacele. Os cálculos referentes à fadiga, são repetitivos e ocupam demasiado tempo do engenheiro ou projetista responsável. Para isso, este trabalho pretende desenvolver uma aplicação web, utilizando o framework web Django, que com critérios de análise confiáveis possa diagnosticar o projeto de veios de seção transversal circular, maciços, dúcteis e de aço carbono, que estejam sob cargas fletoras e/ou torcionais. Assim, será possível para qualquer usuário com acesso à internet, identificar, ainda na fase de projeto, uma provável falha devido à fadiga, ou conferir se um veio atuante está ou não respeitando a faixa de segurança. Em seguida, será realizado um estudo de caso, no qual, uma seção crítica de um veio de alta velocidade de um aerogerador será analisado em consonância com o procedimento proposto, também será possível comparar a diferença de tempo investido para o cálculo manual e o automatizado pela aplicação. Além dos resultados particulares que oferecerá o trabalho, será possível identificar que a aplicação desenvolvida auxilia e deixa mais prática simulações com possíveis alterações na geometria ou material do veio analisado, facilitando a tomada de decisões, diminuindo os erros acidentais de projeto e otimizando o tempo envolvido no processo de análise de um veio em relação a sua resistência à fadiga. Shafts are essential components in mechanical engineering, used in machines to support other mechanical elements and transmit power, as in wind turbines, which are increasingly gaining more space around the world in renewable energy generation. To avoid fatigue failure in such components, is necessary to verify the safety factor and perform the analysis during the design phase, as failures can have a cascade effect and bring damage to the entire structure to which is connected, for a wind turbine this can result in problems for the gearbox or the nacelle itself. The calculations referring to fatigue are repetitive and cost too much time for the responsible engineer or designer. For that, this work intends to develop a web application, using the Django web framework, which with reliable analysis criteria can diagnose the design of circular cross-section, solid, ductile and carbon steel shafts, under bending and/or torsional loads. So, it will be possible for any user with internet access to identify, during the design phase, a probable failure due to fatigue or to verify whether an active shaft is in or out the respective safety range. Then, a case study will be carried out, in which a critical section of a high-speed wind turbine shaft will be analyzed in line with the proposed procedure, it will also be possible to compare the difference in time invested for manual calculation and the automated one, made by the application. In addition to the results that the work will offer, it will be possible to identify that the developed application assists and makes simulations with possible changes in the geometry or material of the analyzed shaft more practical, facilitating decision-making, reducing accidental design errors, and optimizing the time involved in the process of analyzing a shaft in relation to its resistance to fatigue.
Databáze: OpenAIRE
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