Estudo de caso: aplicação de otimização topológica na carcaça da junta rotativa para redução de custo
DOI:
https://doi.org/10.34117/bjdv9n10-052Keywords:
redução de custo, CAD, CAE, analise topológica, junta rotativaAbstract
A indústria de juntas rotativas tem como objetivo reduzir custos em seus produtos e aumentar a lucratividade. A carcaça é o item mais valioso na lista de materiais de uma junta rotativa, e qualquer redução de custo neste item impacta diretamente no custo total do produto. Para atingir este objetivo, a metodologia que será utilizada é a modelagem auxiliada pelo computador (CAD), a análise estrutural auxiliada pelo computador (CAE) e a análise topológica. A otimização topológica é uma técnica que permite a otimização da distribuição de material em um produto, buscando maximizar sua resistência e minimizar sua massa. Ao aplicar esta técnica na carcaça da junta rotativa, é possível reduzir o consumo de material, o que pode levar a uma redução significativa no custo de produção. Além disso, a utilização de um novo material pode contribuir para reduzir ainda mais o custo e aumentar a eficiência do produto. O CAD é utilizado para criar modelos digitais da carcaça em diferentes geometrias e com diferentes distribuições de material. Com o CAE, é possível analisar a resistência do produto em diferentes situações de uso e validar as novas geometrias propostas. A análise topológica também é uma ferramenta importante para a otimização da carcaça da junta rotativa. A proposta de utilizar uma nova geometria para a carcaça da junta rotativa através do processo de otimização topológica pode trazer benefícios significativos para a indústria de juntas rotativas. A redução de custo na produção pode resultar em uma maior competitividade no mercado, e a utilização de um novo material pode trazer benefícios em termos de eficiência e durabilidade do produto. A metodologia proposta pode ser aplicada em diversos setores, como automotivo, eólico, siderúrgico, entre outros, o que pode resultar em uma ampla gama de oportunidades de negócios para a indústria de juntas rotativas.
References
ASM INTERNATIONAL (org.). ASM Handbook: nonferrous alloys and special-purpose materials. 10. ed. Estados Unidos: ASM Internacional, 1992.
BENDSOE, Martin P.; SIGMUND, Ole. Topology Optimization: theory, methods and applications. 1. ed. Berlin; Heidelberg; New York; Barcelona; Hong Kong; London; Milan; Paris; Tokio: Springer, 2003.
BORGES, Clécia Santos et al. Simulação de ensaio mecânico de tração por elementos finitos utilizando SolidWorks. Brazilian Journal Of Development. Curitiba. 03 abr. 2023. DOI:10.34117/bjdv9n4-003.
COPPER DEVELOPMENT ASSOCIATION (CDA) (Estados Unidos) (org.). Copper casting alloys. 1. ed. New York: Cda, 1994.
DESIGN ENGINEERING INFORMATION. Forging Industry Association. Forging Solutions. Cleveland: Forging Industry Association, 2007
DEUBLIN (Estados Unidos). Hoerbiger Rotary Solutions (org.). Rotating Unions: for machine tools, machine centers and transfer lines. 1. ed. Waukegan: Deublin, 2016
KALPAKIJAN, Serope; SCHMID, Steven R.. Manufacturing Engineering and Technology. 6. ed. Estados Unidos: Person, 2009.
LEE, Kunwoo. Principles of CAD/CAM/CAE. 1. ed. Estados Unidos: Addison Wesley Longman, 1999.
LIANG XIA. Multiscale Structural Topology Optimization. 1. ed. Londres: Iste Press, 2016.
SOUSA, Emerson Lima de et al. A importância das ferramentas digitais nas engenharias. Brazilian Journal Of Development. Curitiba. 26 ago. 2020. DOI:10.34117/bjdv6n8-584.

