Dissertação
{pt_PT=Numerical Structural Analysis of a Sailing Yacht Mast} {} EVALUATED
{pt=Devido à complexidade de um mastro e ao seu sistema estrutural, o mesmo deve ser projetado com precisão para garantir a sua confiabilidade e alto desempenho. Seguindo esse raciocínio, esta investigação utiliza a técnica de Submodeling em Análises de Elementos Finitos, ao modelar o comportamento de um mastro de um veleiro produzido em fibra de carbono e os elementros estruturais que os complementam, acompanhado de um estudo local para analisar uma zona específica do mastro. Do ponto de vista técnico e como resultado da parametrização efetuada, concluiu-se que a utilização de camadas finas de fibra de carbono laminado no reforço estrutural pode ser benéfico para a distribuição de tensão obtida na zona próxima da conexão entre o mastro e o estai de proa. Como parte fundamental do projeto apresentado, o contributo teórico e prático fornecido pela empresa de mastreação de veleiros Rondal foi de uma importância vital. A aplicação do método de análise estrutural desenvolvida nesta dissertação promove uma análise local que pode ser elaborada em diversas componentes críticas de um mastro, permitindo criar uma refinação na malha de elementos finitos na região de interesse para analisar localmente a distribuição de tensão e outras possíveis aplicações. Adicionalmente, este método permite simular soluções diferentes de desenho de componentes como uma forma de otimização. A metodologia aplicada pode ser considerada de grande interesse para o processo de design presente na indústria de produção de mastros., en=Due to the complexity of the mast and its structural system, it must be designed with attention to guarantee structural integrity and high performance. To fulfill those criteria, this research makes use of the Sub modelling Technique in the Finite Element Method, analysing the behaviour of a sailing yacht mast made of carbon fibre and the structural elements that support it, along with a local strength approach, examining a specific region of the mast. From the technical point of view and as a result of the applied parametric study, it was concluded that the usage of thinner layers of stacked carbon fibre plies for the ply drop-off of the reinforcement patch can be beneficial for the stress distribution in the mast-forestay region. As a fundamental part of this project, the theoretical and engineering aid provided by the yacht spars company Rondal was of vital. The structural analysis employed in this thesis promotes a detailed analysis that can be applied in several critical regions of the mast, allowing to create mesh refinement in the region of interest to analyse local strength. Furthermore, this method enables simulating different design solutions for different structural components for optimisation. The methodology applied can be considered of great interest for the design process of the mast design industry.}
junho 22, 2022, 9:0
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