Projecto FEUPProjecto FEUP

Projecto Especial

EQUIPA 8

“Simulação de Processos Tecnológicos”

Simulação de processos

tecnológicos A nossa proposta de trabalho:A nossa proposta de trabalho:

• Prever os comportamentos mecânico e térmicos em blocos de betão leve;

• Descobrir:– Bloco com boa capacidade de isolamento térmica;

– Bloco com boa resistência mecânica;

• Conciliar estas duas características num só bloco e tirar conclusões.

•Objectivo

•Importância e recursos

•Estudo na realidade

•Análise térmica

•Análise mecânica

•Conclusões

Simulação de processos

tecnológicos Importância e recursos:Importância e recursos:

• A simulação de um processo tecnológico através de um programa informático pode reduzir custos e tempo.

• Muitas empresas já usam este apoio informático, o que torna vantajoso ao engenheiro conhecer estas ferramentas.

• ABAQUS:

É utilizado em diversas áreas da indústria como a civil, automóvel, aeroespacial,

nuclear e biomédica.

Programa comercial que utiliza o método dos elementos finitos:

Método numérico que parte de um modelo matemático, permitindo

descrever fenómenos físicos.

Simula o que acontece em termos práticos sem haver necessidade de

experimentar.

O bloco em estudo é dividido em elementos finitos, formados pelos “nós” da

malha onde vão ser calculadas as incógnitas do problema.

•Objectivo

•Importância e recursos

•Estudo na realidade

•Análise térmica

•Análise mecânica

•Conclusões

Simulação de processos

tecnológicos

•Objectivo

•Importância e recursos

•Estudo na realidade

•Análise térmica

•Análise mecânica

•Conclusões

Simulação de processos

tecnológicos Como o estudo se insere na realidade :Como o estudo se insere na realidade :

Temperatura exterior: 0º C

Temperatura interior: 20º C

Pressão

•Objectivo

•Importância e recursos

•Estudo na realidade

•Análise térmica

•Análise mecânica

•Conclusões

Simulação de processos

tecnológicos

Análise (térmica) 2D:Análise (térmica) 2D:

•Objectivo

•Importância e recursos

•Estudo na realidade

•Análise térmica

•Análise mecânica

•Conclusões

Simulação de processos

tecnológicos

Análise (térmica) 3D :Análise (térmica) 3D :

•Objectivo

•Importância e recursos

•Estudo na realidade

•Análise térmica

•Análise mecânica

•Conclusões

Dimensões: 0,03m x 0,29m

alvéolos = 1,000 W/(m ºC)

Dimensões peq.: 0,025m x 0,04m

alvéolos peq. = 0,161 W/(m ºC)

Dimensões méd.: 0,05m x 0,04m

alvéolos méd. = 0,179 W/(m ºC)

Dimensões gran.: 0,16m x 0,04m

alvéolos gran. = 0,213 W/(m ºC)

Dimensões: 0,10m x 0,08m

alvéolos = 0,348 W/(m ºC)

Dimensões do bloco: 0,40m x 0,35m x 0,20m

bloco de betão leve = 0,300 W/(m ºC)

Simulação de processos

tecnológicos Análise (mecânica) 3D – “Método Português” :Análise (mecânica) 3D – “Método Português” :

Pressão: 9,8x105 Pa ≈133 ton

•Objectivo

•Importância e recursos

•Estudo na realidade

•Análise térmica

•Análise mecânica

•Conclusões

Simulação de processos

tecnológicos

Pressão no eixo YY (2) :Pressão no eixo YY (2) :

Deslocamentos no eixo YY (2) :Deslocamentos no eixo YY (2) :

•Objectivo

•Importância e recursos

•Estudo na realidade

•Análise térmica

•Análise mecânica

•Conclusões

Simulação de processos

tecnológicos Análise (mecânica) 3D – “Torre Inglesa” :Análise (mecânica) 3D – “Torre Inglesa” :

Pressão: 9,8x105 Pa ≈133 ton

•Objectivo

•Importância e recursos

•Estudo na realidade

•Análise térmica

•Análise mecânica

•Conclusões

Simulação de processos

tecnológicos

Pressão no eixo YY (2) :Pressão no eixo YY (2) :

Deslocamentos no eixo YY (2) :Deslocamentos no eixo YY (2) :

•Objectivo

•Importância e recursos

•Estudo na realidade

•Análise térmica

•Análise mecânica

•Conclusões

Simulação de processos

tecnológicos Análise (mecânica) 3D – “Torre Inglesa” :Análise (mecânica) 3D – “Torre Inglesa” :

Pressão: 9,8x105 Pa ≈133 ton

•Objectivo

•Importância e recursos

•Estudo na realidade

•Análise térmica

•Análise mecânica

•Conclusões

Simulação de processos

tecnológicos

Pressão no eixo YY (2) :Pressão no eixo YY (2) :

Deslocamentos no eixo YY (2) :Deslocamentos no eixo YY (2) :

•Objectivo

•Importância e recursos

•Estudo na realidade

•Análise térmica

•Análise mecânica

•Conclusões

Simulação de processos

tecnológicos Conclusões :Conclusões :

• O bloco com melhor capacidade de isolamento térmica e resistência mecânica foi:

Com uma resistência

mecânica máxima

superior a: 9.8 x 105 Pa

≈ 133 toneladas

Com uma

temperatura máxima

de:19º C

(1,912e+01º C)•Objectivo

•Importância e recursos

•Estudo na realidade

•Análise térmica

•Análise mecânica

•Conclusões

Simulação de processos

tecnológicos Conclusões (finais):Conclusões (finais):

• Um bloco com muitos vazios:– aumentaaumenta a capacidade de isolamento térmico;

– diminuidiminui a sua resistência mecânica.

• Um bloco com poucos vazios:– diminuidiminui a sua capacidade de isolamento térmica;

– aumentaaumenta a sua resistência mecânica.

• Um bloco ideal é aquele que não tem nenhum caminho directo entre as duas faces.

• Factores que influenciam a condutividade do bloco de betão, o que se traduz numa diferente eficácia no isolamento térmico:

- Número de alvéolos;

- Tamanho dos alvéolos;

- Disposição dos alvéolos.

•Objectivo

•Importância e recursos

•Estudo na realidade

•Análise térmica

•Análise mecânica

•Conclusões

Agradecimentos

• Catarina Rosa Santos Ferreira de Castro (Orientadora)• Luísa Maria Pimenta Abreu Costa Sousa (Orientadora)• Departamento de Engenharia Civil

– Prof. Hipólito José Campos de Sousa

– Eng. Rui Miguel Almeida Vieira de Sousa

– Eng. António Eduardo Batista da Costa

• Centro de Informática Prof. Correia de Araújo (CICA)• Prof. Alexandre Júlio Machado Leite• Prof. Francisco José de Oliveira Restivo• Doutora Ana Azevedo (Formação sobre Relatórios)• Doutor Manuel Firmino (Formação sobre Apresentação Oral)• Eng. Carlos Oliveira (Formação sobre Posters)

Albertino Gonçalves Engenharia Civil 050501019

André Ferreira Engenharia Civil 050501033

Isabel Pinto Engenharia

Química050506026

Marco Fernandes Engenharia Civil 050501126

Pedro Sousa Engenharia

Informática050509060

Tiago Rocha Gestão e

Engenharia Industrial

050507030