Comparação de critérios de avaliação de carga crítica de flambagem em carregadores de navios móveis

Abstract

Esse estudo visa estabelecer qual é a metodologia mais adequada para a avaliação da carga crítica de flambagem do pórtico superior de um carregador de navios móvel. As simulações são feitas por meio de análises lineares e não lineares realizadas com o Método dos Elementos Finitos. Seis casos de carga foram aplicados a um modelo de casca, abrangendo análise linear por autovalores e duas análises não lineares de segunda ordem, com e sem imperfeições geométricas. Os resultados indicam que a análise linear fornece valores conservadores e apresenta excelente eficiência computacional, enquanto as análises não lineares capturam melhor o comportamento real da estrutura, porém demandam tempo significativamente maior e podem apresentar dificuldades de convergência. Verificou-se que o vento lateral tem pouca influência diante dos efeitos do momento gerado pelo contrapeso e pela lança móvel. Conclui se que a análise linear é adequada para o dimensionamento rotineiro segundo a ISO 5049, enquanto as análises não lineares devem ser reservadas a verificações finais ou metodologias que envolvam majoração dos carregamentos, sendo a versão sem imperfeições a mais prática para uso industrial.

This study aims to establish which methodology is best fit for evaluating the critical buckling load of the upper gantry of a mobile shiploader. The simulations are made using linear and non linear analyses performed with the Finite Element Method. Six load cases were applied to a shell model, covering linear eigenvalue analysis and two non-linear second-order analyses, with and without geometric imperfections. The results indicate that linear analysis provides conservative values and demonstrates excellent computational efficiency, while non-linear analyses better capture the real behavior of the structure, but require significantly more time and may present convergence difficulties. It was verified that lateral wind has little influence compared to the effects of the moment generated by the counterweight and the movable boom. It is concluded that linear analysis is adequate for routine design according to ISO 5049, while non-linear analyses should be reserved for final verifications or methodologies that involve majored loads, with the version without imperfections being the most practical for industrial use.