Dissertação

{pt_PT=Buckling and Ultimate Strength of Stiffened Panels} {} EVALUATED

{pt=Os painéis reforçados são elementos estruturais muito importantes em diversos campos da engenharia: aeroespacial, construção naval e indústria civil. Podem ser encontrados em qualquer secção de uma estrutura flutuante, tais como fundo, convés, costado e superestrutura. Devido à sua importância estrutural, o estudo da estabilidade e força última requerem cuidado extra. Este trabalho estuda o impacto de múltiplas forças em diversas geometrias estruturais de paredes finas na sua capacidade última. Uma estrutura com três secções de reforços de perfil L foi projetada, tendo em consideração as regras estabelecidas pela Associação Internacional das Sociedades Classificadoras (IACS), tomando especial atenção aos padrões e práticas recomendadas para dimensionamento de estruturas marítimas da DNV. Dois modelos com geometrias diferentes foram considerados e testados usando a análise de elementos finitos. O estudo numérico usando o pacote comercial Abaqus foi efetuado recorrendo a elementos finitos de casca. Os objetivos são avaliar a estabilidade e a relação carga deslocamento das estruturas analisadas. Com este objetivo, imperfeições geométricas iniciais foram geradas a partir de um modo de estabilidade escalado e introduzido na análise incremental física e geometricamente não linear. Por fim, é apresentada a discussão dos resultados, na qual a resposta dos diferentes modelos é comparada e conclusões sobre o impacto estrutural causado pelos estudos paramétricos são retiradas. Algumas elações e recomendações para trabalhos futuros são sugeridas., en=Stiffened panels are very important structural elements in a range of engineering fields such as: aerospace, shipbuilding and civil industries. They can be found in any floating structures’ bottom, side shell, decks and superstructures. Due to their structural importance, its buckling and ultimate strength prediction requires extra care. This work studies the impact of a multi-load scenario on several geometric thin-walled structures at their ultimate strength capacity. A three-span structure with standard L-type stiffeners was designed considering the International Association of Classification Societies (IACS) design regulations, taking a special focus on the DNV standards and recommended practices for scantling of marine structures. Two models of different geometries were considered and tested using finite element analysis. The numerical study using the commercial finite element package Abaqus is performed through the development of models using shell elements. The objectives were to assess the buckling behaviour and the load-displacement relationship of the analysed structures. For this purpose, initial geometrical imperfections based on a bucking mode were scaled and introduced in the physically and geometrically incremental nonlinear analysis. At last, a discussion of the results is presented, in which the different models' results are compared, and conclusions regarding the structural response with the considered set of parameters are drawn. Some remarks and future work recommendations are then outlined. }
{pt=painéis reforçados, análise da estabilidade e carga última, método de elementos finitos, análise não linear, imperfeições geométricas., en=stiffened panels, buckling and ultimate strength analysis, finite element method, nonlinear analysis, geometrical imperfections.}

Janeiro 28, 2021, 11:0

Orientação

ORIENTADOR

Yordan Ivanov Garbatov

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Catedrático

ORIENTADOR

Jørgen Amdahl