Título: ESTUDO DE METODOLOGIAS DE CÁLCULO PARA O DIMENSIONAMENTO DE RESERVATÓRIO CILÍNDRICOS PARA LÍQUIDOS

Título alternativo: STUDY OF CALCULATION METHODOLOGIES FOR THE DESIGN OF CYLINDRICAL RESERVOIRS FOR LIQUIDS

Autoria de: Pedro Henrique de Carvalho Salgueiro

Orientação de: Mauricio Francisco Caliri Junior

Presidente da banca: Dr. Mauricio Francisco Caliri Junior

Primeiro membro da banca: Dr. Wander Gustavo Rocha Vieira

Segundo membro da banca: Dr. Maykmiller Carvalho Rodrigues

Palavras-chaves: Reservatórios de líquidos, Método dos Elementos Finitos, Tensão de von Mises, Segurança Estrutural, Otimização Estrutural

Data da defesa: 11/12/2023

Semestre letivo da defesa: 2023-2

Data da versão final: 18/12/2023

Data da publicação: 18/12/2023

Referência: Salgueiro, P. H. d. C. ESTUDO DE METODOLOGIAS DE CÁLCULO PARA O DIMENSIONAMENTO DE RESERVATÓRIO CILÍNDRICOS PARA LÍQUIDOS. 2023. 67 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica Bacharelado)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2023.

Resumo: O presente trabalho aborda o dimensionamento de reservatórios cilíndricos verticais com teto fixo. A fundamentação teórica é suportada por normas técnicas, como a NBR 7821, e explora os esforços solicitantes, como a ação do peso, a ação hidrostática e a ação do vento. Além disso, o estudo abrange a análise de elementos finitos (MEF) para modelagem e análise estrutural. As etapas do método, desde o pré-processamento até o pós-processamento, são detalhadas, destacando a importância da discretização da região e da solução aproximada para problemas estruturais. Os resultados abordam a geometria do reservatório, análise de convergência de malha, campo de deslocamentos, tensão equivalente de von Mises, tensão principal, perfis vertical e circunferencial de tensões, bem como tensões em locais específicos, como na altura de 300 mm, 600 mm e na região soldada. No cenário mais crítico, segundo o critério de falha de von Mises, as tensões foram de 116,4 MPa a uma altura de 300 mm, 133,208 MPa a 600 mm e 130,83 MPa na região soldada. Os coeficientes de segurança calculados foram, respectivamente de, 2,23, 1,87 e 2,27. Dessa forma, concluiu-se que os coeficientes de segurança estão de acordo com o método de falha de von Mises. Este estudo fornece uma compreensão abrangente e crítica do dimensionamento de reservatórios, incorporando aspectos teóricos e análises computacionais para garantir a segurança e eficiência das estruturas.

Abstract: The present work addresses the sizing of vertical cylindrical tanks with a fixed roof. The theoretical foundation is supported by technical standards, such as NBR 7821, and explores the soliciting forces, such as the weight action, hydrostatic action, and wind action. Furthermore, the study encompasses finite element analysis (FEA) for modeling and structural analysis. The steps of the method, from pre-processing to post-processing, are detailed, emphasizing the importance of discretizing the region and the approximate solution for structural problems. The results cover the tanks geometry, mesh convergence analysis, displacement field, von Mises equivalent stress, principal stress, vertical and circumferential stress profiles, as well as stresses at specific locations, such as at heights of 300 mm and 600 mm, and in the welded region. In the most critical scenario, according to the von Mises failure criterion, the stresses were 116.4 MPa at a height of 300 mm, 133.208 MPa at 600 mm, and 130.83 MPa in the welded region. The calculated safety factors were 2.23, 1.87, and 2.27, respectively. Thus, it was concluded that the safety factors are in accordance with the von Mises failure method. This study provides a comprehensive and critical understanding of tank sizing, incorporating theoretical aspects and computational analyses to ensure the safety and efficiency of structures.

URI: sip.prg.ufla.br/publico/trabalhos_conclusao_curso/acessar_tcc_por_curso/
engenharia_mecanica/20232202010587

URI alternaviva: sem URI do Repositório Institucional da UFLA até o momento.

Curso: G032 - ENGENHARIA MECÂNICA (BACHARELADO)

Nome da editora: Universidade Federal de Lavras

Sigla da editora: UFLA

País da editora: Brasil

Gênero textual: Trabalho de Conclusão de Curso

Nome da língua do conteúdo: Português

Código da língua do conteúdo: por

Licença de acesso: Acesso aberto

Nome da licença: Licença do Repositório Institucional da Universidade Federal de Lavras

URI da licença: repositorio.ufla.br

Termos da licença: Acesso aos termos da licença em repositorio.ufla.br

Detentores dos direitos autorais: Pedro Henrique de Carvalho Salgueiro e Universidade Federal de Lavras

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