Desenvolvimento de ferramenta paramétrica para análise estrutural em cascos deslocantes

Abstract

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um modelo paramétrico para análise estrutural de cascas e de casca acoplada a grelhas simétricas, utilizando as plataformas Rhinoceros 7, Grasshopper e o plugin Karamba 3D. A metodologia abrange a modelagem geométrica, geração de malhas, definição de propriedades de material, aplicação de condições de contorno e carregamentos. A técnica utilizada é o Método dos Elementos Finitos mais especificamente o uso de elementos de casca e viga para a modelagem da estrutura de painéis estruturais. Foram realizados testes qualitativos para avaliar a resposta dos modelos além de uma validação inicial do modelo de casca por meio de comparações com soluções analíticas clássicas da teoria de placas. Os resultados indicaram boa coerência dos resultados referentes as tensões sofridas na chapa, tanto na face superior quanto inferior, ao mesmo tempo em que os deslocamentos apresentaram variações compatíveis com os limites previstos pela teoria de placas finas. As análises realizadas, envolvendo mudanças na espessura, na pressão aplicada e na razão de aspecto das placas, resultaram em erros relativos variando entre 0,65% e 6,34%, valores considerados aceitáveis para o escopo do estudo e indicativos da consistência do modelo numérico. Um estudo de caso adicional demonstrou o potencial de aplicação da metodologia em painéis estruturais típicos da engenharia naval, ainda que persistam limitações na representação do comportamento combinado entre casca e reforçadores, que motivam a realização de estudos futuros. Assim, o modelo desenvolvido constitui uma base inicial promissora para estudos estruturais em ambiente paramétrico, com potencial de expansão para aplicações mais complexas em etapas posteriores de pesquisa.