Dissertação

{pt_PT=Development of a design tool for investigating lay-up schedule designs of a composite windsurfer fins} {} EVALUATED

{pt=Este projeto consistiu no desenvolvimento de uma ferramenta para a investigar diferentes esquemas de laminação de uma quilha de windsurf. O projeto pode ser dividido em três partes importantes. A primeira consiste no desenvolvimento de uma ferramenta para transformar distribuições de pressões 2D obtidas através do estudo hidrodinâmico em distribuições 3D para posteriormente serem importadas no programa de estudo paramétrico da quilha. A segunda, e mais importante, consiste no desenvolvimento de uma outra ferramenta para efetuar o estudo paramétrico da quilha e a terceira consiste na aplicação e teste de ambas as ferramentas em simultâneo. A ferramenta para o estudo paramétrico da quilha permite ao utilizador alterar as características do plano de laminação das quilhas e estudar o seu comportamento estrutural de uma forma simples e rápida. Para isto é necessário utilizar a primeira ferramenta que prepara o input hidrodinâmico para posteriormente ser importado nas simulações do programa de elementos finitos. No final do projeto uma série de simulações foram executadas e dois estudos paramétricos foram completados: Um para entender a forma como as diferentes distribuições hidrodinâmicas afetam a deflexão máxima e o angulo de torção da quilha e outro para testar a ferramenta de modelagem paramétrica e analisar o efeito da variação da orientação das fibras e do material no comportamento estrutural da mesma. , en=This work presents a design tool for investigating lay-up schedule designs of a composite slalom windsurfer fin. Three main developments were made throughout this project. The first consists in creating a tool to transform 2D pressure distributions obtained from the Computational Fluid Dynamics (CFD) study to import in a parametric design tool. The second, and most important, consists in the development of a parametric design tool and the third and last one consists in the application of the tools developed to a slalom windsurf fin. This tool allows the user to change the lay-up schedule of the fin and analyse its structural response quickly and simply. Throughout this project, a series of simulations were run, and two distinct parametric studies were conducted. One for understanding how the simplified hydrodynamic load would affect the maximum deflection and tip twisting angle and the other to test the parametric design tool and vary the fibre orientation and material types also to verify how those two variables would be affected with such input changes.}
{pt=Materiais compósitos, hidrodinâmica, distribuição de pressões 2D/3D, deflexão e angulo de torção, orientação das fibras, en=Composite Material, Parametric study, Finite element analysis, pressure distributions 2D/3D, deflection and torsion angle, fiber orientation}

Novembro 5, 2019, 14:30

Orientação

ORIENTADOR

Yordan Ivanov Garbatov

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Catedrático

ORIENTADOR

Leigh Stuart Sutherland

Instituto Superior Técnico

Investigador Doutorado