Projecto FEUP Projecto Especial EQUIPA 8 “Simulação de Processos Tecnológicos”

Simulação de processos tecnológicos A nossa proposta de trabalho: Prever os comportamentos mecânico e térmicos em blocos de betão leve; Descobrir: –Bloco com boa capacidade de isolamento térmica; –Bloco com boa resistência mecânica; Conciliar estas duas características num só bloco e tirar conclusões. Objectivo Importância e recursos Estudo na realidade Análise térmica Análise mecânica Conclusões

Simulação de processos tecnológicos Importância e recursos: A simulação de um processo tecnológico através de um programa informático pode reduzir custos e tempo. Muitas empresas já usam este apoio informático, o que torna vantajoso ao engenheiro conhecer estas ferramentas. ABAQUS:  É utilizado em diversas áreas da indústria como a civil, automóvel, aeroespacial, nuclear e biomédica.  Programa comercial que utiliza o método dos elementos finitos: Método numérico que parte de um modelo matemático, permitindo descrever fenómenos físicos.  Simula o que acontece em termos práticos sem haver necessidade de experimentar.  O bloco em estudo é dividido em elementos finitos, formados pelos “nós” da malha onde vão ser calculadas as incógnitas do problema. Objectivo Importância e recursos Estudo na realidade Análise térmica Análise mecânica Conclusões

Simulação de processos tecnológicos Objectivo Importância e recursos Estudo na realidade Análise térmica Análise mecânica Conclusões

Simulação de processos tecnológicos Como o estudo se insere na realidade : Temperatura exterior: 0º C Temperatura interior: 20º C Pressão Objectivo Importância e recursos Estudo na realidade Análise térmica Análise mecânica Conclusões

Simulação de processos tecnológicos Análise (térmica) 2D: Objectivo Importância e recursos Estudo na realidade Análise térmica Análise mecânica Conclusões

Simulação de processos tecnológicos Análise (térmica) 3D : Objectivo Importância e recursos Estudo na realidade Análise térmica Análise mecânica Conclusões Dimensões: 0,03m x 0,29m alvéolos = 1,000 W/(m ºC) Dimensões peq.: 0,025m x 0,04m alvéolos peq. = 0,161 W/(m ºC) Dimensões méd.: 0,05m x 0,04m alvéolos méd. = 0,179 W/(m ºC) Dimensões gran.: 0,16m x 0,04m alvéolos gran. = 0,213 W/(m ºC) Dimensões: 0,10m x 0,08m alvéolos = 0,348 W/(m ºC) Dimensões do bloco: 0,40m x 0,35m x 0,20m bloco de betão leve = 0,300 W/(m ºC)

Simulação de processos tecnológicos Análise (mecânica) 3D – “Método Português” : Pressão: 9,8x10 5 Pa ≈133 ton Objectivo Importância e recursos Estudo na realidade Análise térmica Análise mecânica Conclusões

Simulação de processos tecnológicos Pressão no eixo YY (2) : Deslocamentos no eixo YY (2) : Objectivo Importância e recursos Estudo na realidade Análise térmica Análise mecânica Conclusões

Simulação de processos tecnológicos Análise (mecânica) 3D – “Torre Inglesa” : Pressão: 9,8x10 5 Pa ≈133 ton Objectivo Importância e recursos Estudo na realidade Análise térmica Análise mecânica Conclusões

Simulação de processos tecnológicos Pressão no eixo YY (2) : Deslocamentos no eixo YY (2) : Objectivo Importância e recursos Estudo na realidade Análise térmica Análise mecânica Conclusões

Simulação de processos tecnológicos Análise (mecânica) 3D – “Torre Inglesa” : Pressão: 9,8x10 5 Pa ≈133 ton Objectivo Importância e recursos Estudo na realidade Análise térmica Análise mecânica Conclusões

Simulação de processos tecnológicos Pressão no eixo YY (2) : Deslocamentos no eixo YY (2) : Objectivo Importância e recursos Estudo na realidade Análise térmica Análise mecânica Conclusões

Simulação de processos tecnológicos Conclusões : O bloco com melhor capacidade de isolamento térmica e resistência mecânica foi: Com uma resistência mecânica máxima superior a: 9.8 x 10 5 Pa ≈ 133 toneladas Com uma temperatura máxima de:19º C (1,912e+01º C) Objectivo Importância e recursos Estudo na realidade Análise térmica Análise mecânica Conclusões

Simulação de processos tecnológicos Conclusões (finais): Um bloco com muitos vazios: –aumenta –aumenta a capacidade de isolamento térmico; –diminui –diminui a sua resistência mecânica. Um bloco com poucos vazios: –diminui –diminui a sua capacidade de isolamento térmica; –aumenta –aumenta a sua resistência mecânica. Um bloco ideal é aquele que não tem nenhum caminho directo entre as duas faces. Factores que influenciam a condutividade do bloco de betão, o que se traduz numa diferente eficácia no isolamento térmico: - - Número de alvéolos; - Tamanho dos alvéolos; - Disposição dos alvéolos. Objectivo Importância e recursos Estudo na realidade Análise térmica Análise mecânica Conclusões

Agradecimentos Catarina Rosa Santos Ferreira de Castro (Orientadora) Luísa Maria Pimenta Abreu Costa Sousa (Orientadora) Departamento de Engenharia Civil –Prof. Hipólito José Campos de Sousa –Eng. Rui Miguel Almeida Vieira de Sousa –Eng. António Eduardo Batista da Costa Centro de Informática Prof. Correia de Araújo (CICA) Prof. Alexandre Júlio Machado Leite Prof. Francisco José de Oliveira Restivo Doutora Ana Azevedo (Formação sobre Relatórios) Doutor Manuel Firmino (Formação sobre Apresentação Oral) Eng. Carlos Oliveira (Formação sobre Posters) Albertino Gonçalves  Engenharia Civil André Ferreira  Engenharia Civil Isabel Pinto  Engenharia Química Marco Fernandes  Engenharia Civil Pedro Sousa  Engenharia Informática Tiago Rocha  Gestão e Engenharia Industrial