Descrição
Palavras-chave: Método de Elementos Discretos, Cultura de Citros, Otimização.
Resumo:
A simulação computacional tem papel crucial na indústria atual, uma vez que permite o projeto de estruturas, máquinas e equipamentos com maior velocidade, versatilidade e economia que a construção de protótipos físicos. Para que uma simulação seja bem-sucedida, a calibração dos parâmetros de simulação dos materiais se faz essencial, uma vez que estes precisam gerar uma representação fidedigna dos fenômenos físicos. Dentre os métodos de simulação existentes, o Método de Elementos Discretos (DEM) vêm ganhando uso, principalmente pela sua capacidade de simular materiais flexíveis e anisotrópicos, como fibras vegetais de diversas plantas e culturas. Assim, este trabalho tem por objetivo a calibração de uma planta de citros em ensaios mecânicos de flexão e cisalhamento. Para isto, foram coletadas amostras das plantas e ensaiadas em laboratório, utilizando uma máquina de ensaios universal para obtenção das medidas físicas do ensaio. Em seguida, o processo do ensaio foi replicado no Software ANSYS Rocky, versão 2025R1 conectado com uma interface em Python, o que permitiu a aplicação da otimização dos parâmetros de simulação. A otimização foi feita utilizando o método de computação evolucionária Particle Swarm Optimization (PSO) com uma população de 30 indivíduos e 50 gerações. Como medida de validação, foi utilizado o erro médio quadrático (MSE) para comparativo entre as curvas de Força x Tempo simuladas e reais em laboratório. Os resultados apresentados apontaram um MSE de 288,71 para o ensaio de flexão e 253,25 para o ensaio de cisalhamento. Tais resultados apontam a necessidade de melhorias na calibração dos parâmetros, mas representam um passo importante na obtenção de modelos virtuais de culturas que ainda não foram utilizadas em ambientes computacionais.
Agradecimentos
Os autores agradecem o apoio financeiro da CAPES à esta pesquisa.
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