Validação estrutural de um vaso de pressão sujeito a pressão de até 1,6 MPA através da análise de simulação e cálculo estrutural
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Data
2023-06
Autores
Orientador
Barretos, Marcelo dos Santos
Banca
Rosa, Guilherme Cortelini da
Garcia, Rafael Farias
Título do periódico
ISSN
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Editor
Resumo
Neste trabalho, é apresentado a validação estrutural de um reservatório de ar comprimido já existente, com capacidade para suportar pressões de até 1,6 MPa. O objetivo foi realizar o dimensionamento do costado e os tampos do vaso, de acordo com os métodos de projeto estabelecidos pelo código ASME. Por tanto, foram coletados os dados do reservatório físico e aplicadas as equações correspondentes para determinar a espessura mínima requerida tanto para o costado quanto para os tampos. Após isto, foi calculada a pressão máxima de trabalho admissível com base nas espessuras obtidas, resultando na PMTA de 1,68 MPa para o costado e para os tampos do vaso. A modelagem 3D do reservatório é realizada, considerando apenas o costado e os tampos, sem a presença de acessórios, utilizando o SolidWorks Simulation para conduzir simulações computacionais, com o intuito de calcular e demonstrar as tensões atuantes no vaso de pressão. Esses resultados foram comparados aos cálculos analíticos realizados, onde a máxima tensão encontrada é de 269,6 MPa.
In this work, the structural validation of an existing compressed air reservoir, capable of withstanding pressures of up to 1.6 MPa, is presented. The objective was to perform the sizing of the back and the tops of the vessel, according to the design methods established by the ASME code. Therefore, data from the physical reservoir were collected and the corresponding equations were applied to determine the minimum thickness required for both the rib and the tops. After that, the maximum permissible working pressure was calculated based on the thicknesses obtained, resulting in a PMTA of 1.68 MPa for the side and tops of the vessel. The 3D modeling of the reservoir is performed, considering only the side and the tops, without the presence of accessories, using the SolidWorks Simulation to conduct computer simulations, in order to calculate and demonstrate the stresses acting on the pressure vessel. These results were compared to the analytical calculations performed, where the maximum voltage found is 269.6 MPa.
In this work, the structural validation of an existing compressed air reservoir, capable of withstanding pressures of up to 1.6 MPa, is presented. The objective was to perform the sizing of the back and the tops of the vessel, according to the design methods established by the ASME code. Therefore, data from the physical reservoir were collected and the corresponding equations were applied to determine the minimum thickness required for both the rib and the tops. After that, the maximum permissible working pressure was calculated based on the thicknesses obtained, resulting in a PMTA of 1.68 MPa for the side and tops of the vessel. The 3D modeling of the reservoir is performed, considering only the side and the tops, without the presence of accessories, using the SolidWorks Simulation to conduct computer simulations, in order to calculate and demonstrate the stresses acting on the pressure vessel. These results were compared to the analytical calculations performed, where the maximum voltage found is 269.6 MPa.
Descrição
Palavras-chave
Vaso de pressão; ASME; Simulação; Reservatório de ar comprimido; FEA; Pressure vessel; Simulation; Compressed air reservoir
Citação
KONRAD, Jordan Rabello. VALIDAÇÃO ESTRUTURAR DE UM VASO DE PRESSÃO SUJEITO A PRESSÕES DE ATÉ 1,6 MPA ATRAVÉS DA ANÁLISE DE SIMULAÇÃO E CÁLCULO ESTRUTURAL. 2023. Monografia (Graduação em Engenharia Mecânica) – Universidade do Vale do Taquari - Univates, Lajeado, 03 jul. 2023. Disponível em: http://hdl.handle.net/10737/3762.