Um estudo sobre a otimalidade estrutural de calotas superelipsoidais submetidas à pressão externa

Abstract

O trabalho a seguir compreende um estudo de superelipsoides atuando como geometrias de vasos de pressão. Este estudo tem como objetivo descobrir quais os valores ótimos para os parâmetros que formam a equação governante dessa geometria quando utilizada para essa aplicação, seja do ponto de vista de rigidez como do de resistência, e como seu desempenho se compara com o de geometrias utilizadas atualmente. Para isso, são analisados três casos onde diversas superfícies geradas passam por uma simulação com uma condição similar à sua aplicação real. Os resultados obtidos permitem realizar uma comparação direta entre as superelipsoides geradas e as geometrias utilizadas como referência, nesse caso uma casca esférica e uma placa retangular. Ao fim do trabalho, conclui-se que para todos os casos estudados que existem geometrias alternativas com desempenho melhor do que aquelas utilizadas atualmente.

The following work consists of a study of superellipsoids acting as pressure vessels geometries. This study’s goal is to find out what are the optimal values for this geometry’s governing equation parameters, when used for this aplication, considering stiffness or mechanical resistance as a point of view, and how its performance is compared to the currently used geometries. For this, three cases will be analyzed where several generated surfaces are simulated with conditions similar to those obtained in reality. The obtained results allow a direct comparison between the generated superellipsoids and the reference geometries, in this case a spheric shell and a rectangular plate. The conclusion is that for all the cases studied, alternative geometries with better performance than those currently used exist.