Redução de massa de uma roda pelo método de otimização topológica
Abstract
O foco do trabalho é a redução de massa de uma roda para cadeira de rodas e para tal, foi realizada uma análise estrutural pelo método de elementos finitos (MEF) e aplicado técnicas de otimização estrutural como a topológica e a dimensional. Para iniciar o trabalho foi definido o uso de análise estática linear. Sendo assim para realizar o MEF da roda foi considerado o peso que ela deve resistir, assim como a pressão comum dos pneus que a roda vai utilizar. Toda região em que a roda faz contato com o solo foi considerada uma condição de contorno de suporte fixo. A roda é de nylon reforçada com fibra de vidro e pesa cerca de 1,423kg e através da análise de elementos finitos se percebe uma tensão máxima próxima a 11,417MPa. Após análise da roda inicial é aplicado a otimização topológica com foco em minimização de massa restrita a tensão máxima de 11,500 MPa. Foi possível alcançar uma redução de massa aproximada de 25% da massa original, porém após a suavização foi obtido uma redução de massa de 9% e tensão máxima aumentou 7,5%. [resumo fornecido pelo autor]