Análise e controlo da rigidez de estruturas de prensas com tirantes pré-tensionados - Nogueira Filho, Ricardo (2017)
As prensas são máquinas de conformação de chapa metálica capazes de elevada produtividade e qualidade de itens fabricados. Dado a intensidade de força exigida à estrutura resistente, o seu projeto deve observar o melhor equilíbrio de rigidez e massa investida, dado que a diminuição desta última pode levar a menor robustez do corpo da prensa. Há exigentes especificações referentes ao nível de deslocamentos e rotações decorrentes do esforço em trabalho. O uso de módulos ligados por tirantes permite não só menos complexidade no projeto dos elementos estruturais integrando o corpo principal, como também menor custo de transporte e instalação. Variando o pré-esforço assim como a flexibilidade tanto dos tirantes como das estruturas a ligar, é possível melhorar as características de resistência estrutural da prensa. Neste trabalho os principais objetivos são simular diferentes componentes de uma prensa, de forma a se obter conclusões relacionadas com o desenvolvimento de algumas das componentes constituintes, a distribuição de tensões nessas componentes, os deslocamentos máximos, as zonas criticas de cada componente, a rigidez de cada componente, número de ciclos até ocorrer fadiga de cada componente, e a análise dinâmica para a estrutura superior da prensa. Para se efetuar o trabalho utilizou-se softwares de simulação numérica CATIA e Abaqus. Utilizou-se modelos 3D apróximados a componentes reais, e modelos de malha o tanto mais refinada quanto possivel pelas versões dos softwares disponiveis (de forma a se obter resultados mais precisos). Teve-se em conta um tempo máximo para cada tentativa de simulação de 40 minutos, pois algumas simulações, mesmo aproveitando as simetrias do problema, tornavam-se demasiado exigentes para o hardware disponivel. Posto isto, utilizou-se modelos de malha refinada em função dessa margem temporal especificada. Os resultados representados nas figuras ao longo desta dissertação são somente aqueles que apresentaram valores lógicos, isto é, todas as tentativas falhadas (com erros) de simulação que eventualmente levaram à simulação correta com os resultados corretos não foram representadas neste documento.