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Título: Análise dinâmica de mecanismos planares de quatro barras com auxílio de ferramenta CAE
Título(s) alternativo(s): Dynamic analysis of planar four-bar mechanisms with CAE tool aid
Autor(es): Freitas, Edmilson Felipe Novak Pinheiro de
Orientador(es): Ferreira, Ana Paula Carvalho da Silva
Palavras-chave: Cinemática das máquinas
Movimentos mecânicos
Método dos elementos finitos
Modelos de engenharia
Engenharia auxiliada por computador
Engenharia mecânica
Machinery, Kinematics of
Mechanical movements
Finite element method
Engineering models
Computer-aided engenniring
Mechanical engineering
Data do documento: 17-Dez-2015
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Referência: FREITAS, Edmilson Felipe Novak Pinheiro de. Análise dinâmica de mecanismos planares de quatro barras com auxílio de ferramenta CAE. 2015. 60 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2015.
Resumo: O estudo de mecanismos em geral se limita ao ramo da cinemática, ou seja, ao estudo do movimento desses componentes. Quando o projeto envolve forças desconhecidas, mas sabidamente de baixa intensidade, e não há preocupação com superdimensionamento de elos, a análise cinemática é suficiente. No entanto, para aplicações com forças de maior intensidade e projetos mais eficientes, é necessário avançar a análise do mecanismo para o cálculo das forças. Fazendo o uso do programa computacional Matlab®, propôs-se realizar todas as etapas das análises cinemática e cinética em um estudo de caso para um mecanismo de quatro barras, de maneira a desenvolver uma metodologia de análise mais completa para tal tipo de estudo. Essa metodologia também foi validada através da reprodução do problema com uma análise numérica em uma ferramenta de CAE, visando possibilitar análises de mecanismos de geometrias mais complexas. Uma vez que a metodologia desenvolvida foi provada como confiável, elaborou-se um modelo numérico para uma aplicação mecânica de um mecanismo planar de quatro barras de maneira a se obter resultados de parâmetros como a aceleração, as forças e as tensões atuantes no sistema. Ao final dos estudos, teve-se como principais conclusões do trabalho tanto a alta confiabilidade mostrada pela metodologia desenvolvida quanto a boa aplicabilidade da mesma em problemas do cotidiano, apresentando assim grande praticidade e eficácia na obtenção de análises mais completas mesmo para projetos de maior complexidade.
Abstract: The general study of mechanisms is usually limited to the kinematics area, i.e., the study of the movement of these components. When the project involves unknown forces but known to be of low intensity, and there is not a concern about sizing of links, the kinematic analysis is sufficient. However, for applications with forces of greater intensity and more efficient designs, it is necessary to make a deeper analysis of the mechanism for the calculation of forces. Making use of Matlab, that was proposed to carry out all stages of kinematic and kinetic analysis in a case study for four-bar linkages, the objective was to develop a more complete analysis methodology for this type of study. This methodology was also validated by reproducing the problem in a numerical model for a CAE analysis, aiming to work later with mechanisms of more complex geometries. Since this methodology has been proven as reliable, a numerical model for a mechanical application of a planar four-bar mechanism was developed in order to obtain results of parameters such as acceleration, forces and stresses acting on the system. At the end of the study, it can be considered as the main conclusions not only the high reliability shown by the developed methodology but also the applicability of it in everyday problems, thus presenting great practicality and efficiency in obtaining more complete analysis even for more complex projects.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10163
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