Análise estrutural de uma manilha de içamento com eixos perpendiculares

Abstract

Este trabalho tem como objetivo realizar a análise estática de uma manilha de içamento por meio do Método dos Elementos Finitos (MEF), utilizando o software ANSYS Workbench como ferramenta de simulação numérica. As manilhas são componentes amplamente empregados em operações de elevação e movimentação de cargas, sendo essenciais para garantir a segurança e a integridade dos sistemas de içamento. Considerando a criticidade de sua aplicação, foi adotado um fator de segurança de 5:1, conforme práticas consolidadas na indústria e requisitos de normas técnicas, com o propósito de determinar a Carga Limite de Trabalho (Working Load Limit - WLL) do componente. A manilha foi modelada tridimensionalmente com base em geometrias típicas encontradas no mercado e o material adotado foi o aço AISI/SAE 4340, devido à sua elevada resistência mecânica e à sua ampla utilização em componentes de alta solicitação. A simulação contemplou o carregamento axial típico de içamento, bem como situações de carga lateral, a fim de estimar o fator de redução de capacidade sob desalinhamento da força de tração - condição crítica frequentemente negligenciada em projetos simplificados. O valor final do WLL, de 42,5 kN (aproximadamente 4,3 t), foi obtido após um processo de otimização da geometria da manilha, realizado com base nos princípios de concentração de tensões e no princípio de Saint-Venant. Essa otimização teve como objetivo minimizar regiões de intensificação localizada de esforços e promover uma distribuição mais uniforme das tensões na estrutura, resultando em um desempenho mecânico mais seguro e eficiente. A partir dos resultados da simulação, foram obtidas distribuições de tensões de Von Mises, deslocamentos e regiões de concentração de esforços, permitindo a identificação dos pontos críticos da estrutura. A avaliação desses dados permitiu validar a integridade estrutural da manilha e confirmar sua capacidade de trabalho segura conforme os critérios de projeto estabelecidos. A análise revelou a efetividade do MEF como ferramenta de apoio ao projeto e à verificação estrutural de componentes mecânicos, promovendo maior confiabilidade no dimensionamento e contribuindo para a prevenção de falhas em operações de risco elevado.