PRESSÕES EM SILOS ESBELTOS COM DESCARGA EXCÊNTRICA

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DISCUSSÕES E CONCLUSÕES 8.1 Modelo numérico 8 8.1.1 A interação produto-parede A modelagem numérica do contado entre dois corpos é importante para simular corretamente a interação entre eles. A escolha do fator de rigidez normal do contato (FKN) deve ser ajustada para que a pressão normal às paredes e consequentemente a força dissipada por atrito em seu perímetro sejam coerentes. Observou-se que quanto maior o valor de FKN, maiores as pressões exercidadas pelo produto sobre a parede vertical do silo, representando paredes rígidas. Nos modelos simulados com valores baixos de FKN ocorre um alívio de tensões nas paredes, compensado por maiores deslocamentos na parede, como nas paredes flexíveis. No fundo dos silos planos o efeito do FKN é contrário, ou seja, quanto maior FKN, menores as pressões no fundo do silo. Podendo a tremonha ser considerada um fundo inclinado, é importante ajustar o fator FKN para a determinação correta das pressões na tremonha. Analogamente ao fundo plano, foi observado que quanto maior o valor de FKN, menores as pressões na tremonha. Além disso, valores superiores a 5 produziram flutuações nos valores da pressão na altura da transição entre o corpo cilíndrico e a tremonha. Valores entre 2 e 5 foram os que apresentaram os melhores resultados nos silos com tremonha pois não subestimam as pressões no corpo e em contrapartida não superestimam as pressões na tremonha. 8.1.2 Comportamento do produto armazenado A escolha de um modelo de comportamento para os produtos armazenados é complexa. Soma-se ainda dificuldade de realizar testes para quantificar algumas
164 propriedades importantes como o módulo de elasticidade do produto, coeficiente de Poisson, viscosidade, dilatância, entre outras. O modelo elástico funciona bem para a simulação das pressões estáticas na parede. Os resultados obtidos considerando o modelo elastoplástico são próximos dos resultados obtidos com o produto elástico. Portanto, enquanto o produto se encontra armazenado em repouso no interior do silo a consideração de material elástico é adequada. Outro fator relacionado ao comportamento do produto que possui fundamental importância nos resultados numéricos é o coeficiente K, que relaciona as pressões horizontais na parede com a pressão vertical no produto. Este parâmetro não é um dado de entrada na confecção do modelo numérico, sendo substituído pelo coeficiente de Poisson. Os valores de K obtidos numericamente são parecidos com os adotados pelas normas para a parede vertical do silo, porém na tremonha, o MEF indica uma redução de K, que não é considerada pelas normas estudadas. Constata-se que quanto maior o coeficiente de Poisson, maior a pressão horizontal na parede do silo. Apesar da funcionalidade para simular as pressões estáticas, os modelos desenvolvidos neste estudo são muito simplificados para simular a situação do produto em fluxo ou na iminência do fluxo dado a dificuldade de adoção de um modelo de comportamento capaz de representar muitas características importantes dos produtos armazenados durante a descarga. 8.2 Considerações normativas e o MEF 8.2.1 Pressões estáticas no corpo dos silos As recomendações propostas pelas normas internacionais analisadas são, em sua totalidade, baseadas na teoria Janssen (1895) para as estimativas das pressões iniciais ou de carregamento para o corpo do silo. Além de ter a simplicidade de uma equação analítica, o equacionamento de Janssen é apontado por muitos pesquisadores como Jenike & Johanson (1973), Arnold et al. (1980), Benink (1989), Carson & Jenkin (1993) e Calil (1993) como o que melhor descreve as pressões de carregamento no corpo do silo. A validade da teoria de Janssen foi comprovada também pelo MEF, dado que as pressões estáticas no corpo do silo obtidas pelo MEF concordam muito bem com
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FERNANDA SCARAMAL MADRONA PRESSÕES
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Rombach e Neumann (2004) apresentam
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