Dissertação

{pt_PT=Windsurf Fin - Numerical and experimental analysis of ultimate strength} {} CONFIRMED

{pt=O objectivo deste trabalho é analisar numericamente e experimentalmente a resistência última de uma quilha de windsurf produzida em materiais compósitos. Um modelo de elementos finitos é desenvolvido e posteriormente validado por uma experiência com um modelo à escala real. A análise de elementos finitos é realizada no programa ANSYS. A estrutura da quilha é analisada, tanto no domínio linear como não linear quando sujeita a cargas pontuais, aplicadas em diferentes localizações da estrutura, identificando a evolução das tensões e consequentes deformações. Para além do modelo numérico, é também analisada a estrutura no laboratório, reproduzindo as cargas simuladas no computacionalmente. Os resultados numéricos são analisados, comparados e consequentemente calibrados com os valores obtidos experimentalmente. Para determinar o estágio de falha, o critério de falha Tsai-Wu é implementado, que prevê a ocorrência ou não de falha, independentemente do modo em que essa falha é aplicada. Também são aplicados os critérios de Tensão Máxima e de Extensão Máxima de forma a prever a falha última da quilha., en=The objective of this work is to analyze numerically and experimentally the ultimate strength of a windsurf fin, produced in composite materials. A FE model is developed and validated by a real scale-experiment. The FE analysis is performed using the commercial software ANSYS. The fin structure is analyzed, both in the linear and non-linear domain when subjected to remote load, applied at different locations of the structure, identifying the evolution of the stresses and the consequent deformation. Beyond the numerical model, it is also analyzed the structure in the laboratory, reproducing the load used in the computational analysis. The output of the numerical analysis is compared to experimental one and calibrated. To determine de fin’s stage of failure the Tsai-Wu failure criteria, which predicts only if exists or not breaks, independently the mode which the fin breaks is employed. Were also applied the Maximum Stress Criteria and the Maximum Strain Criteria to have predictions of the complete break of the fin.}
{pt=ANSYS, Materiais Compósitos, Método de Elementos Finitos, Resistência Última, Tsai-Wu, en=ANSYS, Composite Materials, Finite Element Method, Tsai-Wu, Ultimate Strength}

Novembro 2, 2017, 11:30

Orientação

ORIENTADOR

Yordan Ivanov Garbatov

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado

ORIENTADOR

Leigh Stuart Sutherland

Centro de Engenharia e Tecnologia Naval e Oceânica

Pos-doutorado