OTIMIZAÇÃO VIA METAMODELAGEM DE PAINÉIS SUBMETIDOS AO IMPACTO
O presente trabalho visa o estudo do desempenho ao impacto em materiais através da análise numérica, experimentos de projeto, metamodelagem e otimização multi-objetivo onde buscam-se modelos de painéis com máxima capacidade de absorção de energia e mínima densidade areal. Primeiramente são realizadas avaliações numéricas de materiais, sendo um deles baseado em termoplástico, polipropileno auto-reforçado (SRPP), em metais leves, alumínio 2024-T3 e titânio Ti6Al4V, e fibras resistentes ao impacto balístico, Kevlar com Epoxy e UHMWPE (polietileno de alto ultra peso molecular) Dyneema HB26, as análises numéricas são comparadas com referências prático experimentais de impacto para a verificação dos resultados e propriedades dos materiais. As simulações de impacto dos experimentos para metamodelagem e otimização são feitas em uma velocidade de 355 m/s com projétil esférico de 8.0 g adaptando-se à norma de referência NIJ Standard – 0101.06 (2008)., através desta norma é montado um modelo numérico referencial para que todos os materiais estudados sejam postos sob as mesmas condições de experimentação numérica. As análises numéricas são executadas com diversas combinações e ordem de materiais na estrutura dos painéis de modo que se avalie através dos experimentos computacionais e metamodelos os melhores modelos de painéis que cumpram os objetivos do projeto, os modelos testados possuem restrições de menor taxa de energia admissível em 99.5% e deslocamento máximo da face traseira em 44.00 mm. Através dos requisitos e restrições de projeto entende-se que podem ser alcançados modelos de painéis ótimos e seguros, assim os danos causados pelo impacto não possibilitarão a passagem do projétil pela estrutura, garantindo a segurança dos usuários, e com os resultados obtidos por metamodelos consigam-se combinações de painéis ótimos leves com aplicações nas indústrias de proteção, automobilística e aeroespacial.