Procedimento de calibração e otimização estrutural para um gabinete de refrigerador

Abstract

O presente trabalho tem como meta a proposição de uma metodologia para análise e validação de modelos numéricos de gabinetes de refrigeração via utilização de ferramentas estatísticas e pela aplicação do método dos elementos finitos, visando à otimização destas estruturas. Com isso, devido ao elevado volume de produção, este trabalho é relevante para a organização uma vez que a previsão de ganhos ultrapassa o valor de R$ 2 MM anuais devido à possibilidade de se reduzir o custo individual dos componentes ligados ao desempenho estrutural do produto, avaliando as interações entre os mesmos. O trabalho apresenta os principais conceitos teóricos de otimização aplicados e análise de sensibilidade, bem como aspectos conceituais do método de elementos finitos para elasticidade tridimensional. Segue com o procedimento de otimização utilizado pelo software comercial ANSYS, uma revisão sobre regressão linear e sobre a metodologia 6-Sigma. Com base nesses estudos apresenta-se o modelo numérico base do gabinete de refrigerador com todas as peculiaridades associadas à sua devida calibração numérica, relacionada ao estudo preliminar de fontes de variação e aplicação das condições de contorno adequadas. Na seqüência apresenta-se a descrição e aplicação dos procedimentos de otimização estrutural para o modelo do gabinete de refrigeração: análise seqüencial através do uso da técnica de delineamento de experimentos (design of experiments - DOE) e método de aproximação por subproblema (método de ordem zero) executado no software comercial ANSYS. Ao final são apresentados os resultados para cada procedimento de otimização adotado, com a comparação dos aspectos positivos e negativos de cada abordagem, servindo de base para as conclusões e recomendações do trabalho.