Grelhas estruturais de elementos tubulares para aplicação em estruturas secundárias de navios

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

O objectivo deste trabalho visa analisar a possibilidade de implementar grelhas de elementos tubulares em estruturas secundárias de navios, de forma a reduzir a massa da estrutura e consequentemente do navio, melhorando o seu desempenho e os consumos. Consiste no estudo da substituição dos perfis existentes que suportam o convés de voo de uma fragata da classe “Vasco da Gama” da Marinha Portuguesa, simulando o efeito da aplicação de um carregamento de impacto provocado pela aterragem de emergência de um helicóptero “Super Lynx 300” sobre o convés de voo da fragata. O trabalho foi realizado com base no Método dos Elementos Finitos (MEF), tendo sido utilizado o programa ANSYS® para modelar o convés de voo actual com toda a subestrutura que o suporta, como também outras configurações da mesma, com o objectivo de se obter um compromisso entre resistência e menor massa. Foram feitos vários estudos com a aplicação da carga em diferentes zonas do convés de forma a caracterizar a distribuição de tensões pelos diferentes elementos que constituem a estrutura, tanto no modelo actual como nos modelos alternativos propostos. Comparando a distribuição de tensões entre os vários modelos simulados foi possível obter estruturas alternativas com reduções de massa que podem ir até aos 11%, tendo-se concluído que se consegue atingir um nível de resistência equiparável à estrutura actual com uma configuração mais leve.