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 Sistema dinâmico combinado para balística/absorção de ondas de choque
Please use this identifier to cite or link to this item http://hdl.handle.net/10773/8090

title: Sistema dinâmico combinado para balística/absorção de ondas de choque
authors: Loura, Amélia Raquel Oliveira
advisors: Teixeira-Dias, Filipe M. H. V.
keywords: Engenharia mecânica
Balística
Ondas de choque: Absorção
Impacto
Termodinâmica
issue date: 2011
publisher: Universidade de Aveiro
abstract: Propõe-se neste trabalho apresentar uma solução para acomodar a onda de pressão que resulta da rápida libertação de energia armazenada em gás (ar) comprimido, num canhão balístico. Esta solução é necessária para garantir a segurança do utilizador e das infra-estruturas circundantes. A solução adoptada consiste num acréscimo de volume ao canhão, conferido por um reservatório sob pressão que se designou por reservatório de expansão são. Foram abordados fundamentos termodinâmicos para obtenção do volume mínimo necessário ao reservatório de expansão. Foram implementadas metodologias adicionais (método dos elementos finitos) para análise do perfil de pressões ao longo da expansão (Abordagem Lagrangiana e Euleriana) e para análise e determinação de uma configuração ideal para a geometria do reservatório. Analisaram-se normas de projecto e seleccionou-se uma norma preferencial (EN 13445-3) para definição da geometria do reservatório. Para este procedimento foi ainda implementada uma rotina de cálculo. Com base na norma EN 13445-3, definiram-se os sistemas anexos necessários: tubuladuras, apoios, olhais. Foram ainda considerados elementos de medição e controlo, atendendo a especificações do fabricante, e definidas as ligações necessárias para acoplamento do sistema. Os resultados obtidos, não estando validados experimentalmente, servem de base à construção de um reservatório que permita, numa primeira abordagem, o funcionamento do sistema.

It is proposed to provide a solution to reduce pressure-wave e_ects due to the rapid expansion of a compressed gas behind a piston, on a ballistic test cannon. This solution is needed to ensure the safety of user and infrastructure. The solution adopted consists in a volume increase to the cannon barrel, adding a pressure vessel, known as expansion tank. Thermodynamic fundamentals are discussed to obtain the minimum volume needed for the expansion tank. Additional methodologies were implemented (_nite element) to analyse the pressure pro_le during the expansion (Lagrangian and Eulerian approach) and for the analysis and determination of the optimum con_guration for the geometry of the tank. Design standards were analysed to de_ne the geometry of the expansion tank and a preferred one was selected: EN 13445-3. For this procedure, a calculation routine was also implemented. Based on EN 13445-3, attachment systems such as nozzles, sadle supports and lifting lugs were also designed. Measurement and control elements were also considered regarding the manufacturer's speci_cations and so were the necessary connections for coupling the system. The resulting geometry for the expansion tank is to be taken as basis for construction.
description: Mestrado Engenharia Mecânica
URI: http://hdl.handle.net/10773/8090
appears in collectionsMEC - Dissertações de mestrado
UA - Dissertações de mestrado

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