Srie de Projeto de Engenhariae Tecnologia

Uma introduo a aplicaes de anlise de tenso com o SolidWorks Simulation,Manual do Instrutor

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Clique duas vezes no curso de que deseja fazer download. Pressione a tecla Control e selecione o curso para fazer download do respectivo arquivo ZIP. O arquivo Lessons contm as partes necessrias para concluir as lies. O Student Guide contm o arquivo PDF do curso.i Introduo

Ao instrutor:

Este documento apresenta aos usurios do SolidWorks o pacote de software SolidWorks Simulation. As metas especficas desta lio so:1 apresentar os conceitos bsicos da anlise esttica estrutural e seus benefcios.2 demonstrar a facilidade de uso e o processo conciso para realizao dessas anlises.3 apresentar as regras bsicas da anlise esttica e como obter resultados confiveis e

exatos.

Este documento estruturado de maneira semelhante s lies do Manual do Instrutor do SolidWorks. Esta lio possui pginas correspondentes no Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation.

DVD com Currculo e Software de Ensino do Curso da Edio Educacional

Este curso fornece um DVD com Currculo e Software de Ensino da Edio Educacional.

A instalao do DVD cria uma pasta denominada SolidWorks Curriculum_and_Courseware_2010. Esta pasta contm diretrios do curso e vrios outros.

Materiais do curso para os alunos tambm podem ser obtidos por download na SolidWorks. Clique na guia Recursos do SolidWorks no Painel de tarefas e selecione Currculo do Aluno.

Nota: Esta lio no pretende ensinar todos os recursos do SolidWorks Simulation. Ela se destina a apresentar os conceitos bsicos e as regras para realizao de anlise esttica linear e mostrar a facilidade de uso e a conciso do processo envolvido.Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation 1

IntroduoMateriais do curso para os professores tambm podem ser obtidos por download no site da SolidWorks. Clique na guia Recursos do SolidWorks no Painel de tarefas e selecione Currculos dos Instrutores. Isso permitir que acesse a pgina Recursos do educador mostrada a seguir.Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation 2

IntroduoLinha de produtos do SolidWorks Simulation

Embora este curso focalize a introduo simulao esttica linear de corpos estticos usando o SolidWorks Simulation, a linha de produtos completa abrange uma ampla faixa de reas de anlise a considerar. O pargrafo a seguir lista toda a linha de pacote e mdulos do SolidWorks Simulation.

Estudos estticos oferecem ferramentas para anlise de tenso linear de peas e montagens submetidas a cargas estticas. Perguntas tpicas que sero respondidas com o uso deste tipo de estudo incluem:A pea ir quebrar sob cargas normais de operao?O modelo est superdimensionado?O projeto pode ser modificado para aumentar o fator de segurana?

Estudos de flambagem analisam o desempenho de peas finas sob cargas de compresso. Perguntas tpicas que sero respondidas com o uso deste tipo de estudo incluem:As pernas de meu vaso so fortes o suficiente para no apresentarem falha por escoamento, mas sero resistentes para no cederem devido perda de estabilidade? O projeto pode ser modificado para assegurar a estabilidade dos componentes finos na montagem?

Estudos de frequncia oferecem ferramentas para anlise dos modos e frequncias naturais. Isso essencial no projeto de muitos componentes carregados de maneira esttica e dinmica. Perguntas tpicas que sero respondidas com o uso deste tipo de estudo incluem:A pea ir entrar em ressonncia sob cargas normais de operao?As caractersticas de frequncia dos componentes so adequadas para a aplicao pretendida?O projeto pode ser modificado para melhorar as caractersticas de frequncia?

Estudos trmicos oferecem ferramentas para anlise da transferncia de calor por meio de conduo, conveco e radiao. Perguntas tpicas que sero respondidas com o uso deste tipo de estudo incluem:Mudanas de temperatura afetaro o modelo?Como o modelo opera em um ambiente com flutuao de temperatura?Quanto tempo demora em o modelo resfriar ou superaquecer?A alterao de temperatura provoca expanso do modelo?As tenses provocadas pela mudana de temperatura provocam a falha do produto (estudos estticos e trmicos so usados para responder a esta pergunta)?Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation 3

IntroduoEstudos de teste de queda so usados para analisar a tenso em peas ou montagens mveis chocando-se contra um obstculo. Perguntas tpicas que sero respondidas com o uso deste tipo de estudo incluem:O que acontece se o produto for manuseado incorretamente durante o transporte ou sofrer uma queda?Como o produto se comporta quando sofre uma queda em piso de madeira rgida, carpete ou concreto?

Estudos de otimizao so aplicados para melhorar (otimizar) o projeto inicial com base em um conjunto de critrios selecionados como tenso mxima, peso, frequncia ideal etc. Perguntas tpicas que sero respondidas usando este tipo de estudo incluem:A forma do modelo pode ser alterada mantendo a inteno do projeto?O projeto pode ser modificado para se tornar mais leve, menor e mais econmico sem comprometer a resistncia e o desempenho?

Estudos de fadiga analisam a resistncia de peas e montagens submetidas a cargas repetitivas por longo tempo. Perguntas tpicas que sero respondidas com o uso deste tipo de estudo incluem:A vida til do produto pode ser estimada com exatido?A modificao do projeto atual ajuda a prolongar a vida do produto?O modelo est seguro quando exposto a foras variveis ou a cargas de temperatura por longos perodos?Reprojetar o modelo ajuda a minimizar os danos causados por foras ou temperaturas variveis?

Estudos no lineares oferecem ferramentas para anlise de tenso em peas e montagens que sofrem cargas intensas e/ou grandes deformaes. Perguntas tpicas que sero respondidas com o uso deste tipo de estudo incluem:Peas fabricadas em borracha (o-rings, por exemplo) ou espuma apresentam bom desempenho sob determinada carga?O modelo sofre dobramento excessivo sob condies normais de operao?

Estudos dinmicos analisam objetos submetidos a cargas que variam com o tempo. Exemplos tpicos poderiam ser cargas de choque em componentes montados em veculos, turbinas submetidas a cargas de foras oscilatrias, componentes de aeronaves sob cargas aleatrias etc. Esto disponveis estudos lineares (pequenas deformaes estruturais, modelos de materiais bsicos) e no lineares (grandes deformaes estruturais, cargas intensas e materiais avanados). Perguntas tpicas que sero respondidas com o uso deste tipo de estudo incluem:Os suportes submetidos a cargas de choque quando o veculo passa por buracos na estrada foram projetados de forma segura? Quanto eles se deformam sob essas circunstncias?Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation 4

IntroduoO Motion Simulation permite ao usurio analisar o comportamento cinemtico e dinmico dos mecanismos. Foras inerciais e foras que atuam nas juntas podem ser subsequentemente transferidas para os estudos do SolidWorks Simulation para continuar com a anlise de tenso. Perguntas tpicas que sero respondidas com o uso deste mdulo incluem:Qual o tamanho correto do motor ou do atuador para o projeto?O projeto das articulaes, engrenagens ou mecanismos de travamento est otimizado?Quais so os deslocamentos, as velocidades e as aceleraes dos componentes do mecanismo?O mecanismo eficiente? Ele pode ser aprimorado?

O mdulo de compostos permite ao usurio simular estruturas fabricadas a partir de materiais laminados compostos. Perguntas tpicas que sero respondidas com o uso deste mdulo incluem:O modelo composto falha sob a carga especificada?A estrutura pode ficar mais leve usando materiais compostos sem comprometer a resistncia e a segurana?O composto laminado vai soltar suas camadas?Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation 5

Eixo1 Lio 1: Funcionalidade bsica do SolidWorks Simulation

Objetivos desta lio

Apresentar a anlise de projeto como uma ferramenta essencial para complementar a modelagem 3D usando o SolidWorks. Aps a concluso bem-sucedida, os participantes devem poder compreender os conceitos bsicos da anlise de projeto e como eles so implementados no SolidWorks Simulation. Os alunos devem ver como a anlise pode poupar tempo e dinheiro ao reduzir os ciclos de projeto demorados e caros.

Apresentar a anlise de projeto usando um exerccio de aprendizado ativo. O exerccio de aprendizado ativo desta lio foi desenvolvido para quebrar o gelo, fazendo com que os alunos realizem algumas etapas para a concluso de uma anlise. Tendo em mente esse conceito, as etapas so realizadas com poucas descries.

Apresentar o conceito de gerao de malha no modelo. A malha gerada depende das preferncias de malha que esto ativas. Essas opes no so explicadas aqui. Esta lio ensina a definir as opes de gerao de malha, para que todos os alunos obtenham uma malha similar e, consequentemente, resultados semelhantes. A descrio das opes pode ser obtida clicando no boto Ajuda do PropertyManager onde elas esto especificadas.Os resultados da anlise podem variar ligeiramente, dependendo da verso/compilao do SolidWorks e do SolidWorks Simulation.

CuboPerna da aranhaManual do Instrutor do SolidWorks Simulation 1-1

Lio 1: Funcionalidade bsica do SolidWorks SimulationResumo

Discusso em aula

Exerccio de aprendizado ativo Execuo da anlise esttica Abrir o documento spider.SLDASM Verificar o menu do SolidWorks Simulation Alternar para o SolidWorks Simulation Manager Definir as unidades de anlise Etapa 1: Criar um estudo esttico Etapa 2: Atribuir materiais Etapa 3: Aplicar acessrios de fixao Etapa 4: Aplicar cargas Etapa 5: Gerar malha da montagem Etapa 6: Executar a anlise Etapa 7: Visualizar os resultados Visualizar a tenso de von Mises Animar a plotagem Visualizar os deslocamentos resultantes O projeto seguro? Qual o nvel de segurana do projeto? Gerar um relatrio de estudo Salvar o seu trabalho e sair do SolidWorks

Avaliao de 5 minutos

Discusso em aula Alterar as atribuies de material

Mais para explorar Modificar a geometria

Exerccios e projetos Deflexo de uma viga devido a uma fora na extremidade

Resumo da lio1-2 Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation

Lio 1: Funcionalidade bsica do SolidWorks SimulationDiscusso em aula

Pea aos alunos para identificar objetos prximos e especificar as cargas e acessrios de fixao. Por exemplo, pea a eles para estimar a tenso nas pernas das cadeiras.

Resposta

Tenso fora por unidade de rea, ou fora dividida pela rea. As pernas aguentam o peso do aluno mais o peso da cadeira. O projeto da cadeira e como o aluno est sentado determinam a tenso compartilhada por cada perna. A tenso mdia o peso do aluno mais o peso da cadeira divididos pela rea das pernas.

Mais para explorar

O propsito desta seo incentivar os alunos a pensar nas aplicaes da anlise de tenso. Pea aos alunos para estimar a tenso sobre seus ps quando esto em p. A tenso a mesma em todos os pontos? O que acontece se o aluno se inclinar para frente, para trs ou para o lado? Qual a tenso nas articulaes do joelho e do tornozelo? Essas informaes so teis para projetar juntas artificiais?

Resposta

Tenso fora por unidade de rea, ou fora dividida pela rea. A fora o peso do aluno. A rea que suporta o peso a dos ps em contato com os sapatos. Os sapatos redistribuem a carga e a transmitem para o cho. A fora de reao do cho deve ser igual ao peso do aluno.Quando o aluno est em p, cada p aguenta aproximadamente metade do peso. Quando o aluno

est caminhando, cada p aguenta todo o peso. O aluno pode sentir que a tenso (presso) maior em alguns pontos. Quando esto em p, os alunos podem mover seus dedos dos ps, o que indica que h pouca ou nenhuma tenso aplicada aos dedos. Quando os alunos se inclinam para frente, a tenso redistribuda, concentrando-se mais nos dedos que no calcanhar. A tenso mdia o peso dividido pela rea dos ps em contato com os sapatos.Podemos calcular a tenso mdia nas articulaes do joelho e do tornozelo se soubermos a rea

que suporta o peso. Resultados detalhados exigem a realizao da anlise de tenso. Se pudermos construir a montagem da articulao do joelho ou do tornozelo no SolidWorks com as dimenses corretas e se soubermos as propriedades elsticas das vrias peas, a anlise de tenso pode nos fornecer os valores de tenso em cada ponto da articulao em diferentes situaes de suporte e carga. Os resultados podem ajudar a aprimorar os projetos de juntas artificiais.Os alunos podem perguntar se o SolidWorks Simulation capaz de modelar ossos. A resposta

sim, e alguns desses problemas j foram resolvidos por usurios do SolidWorks Simulation e usados para projetar prteses de juntas artificiais. Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation 1-3

Lio 1: Funcionalidade bsica do SolidWorks SimulationExerccio de aprendizado ativo Execuo da anlise esttica

Use o SolidWorks Simulation para executar uma anlise esttica da montagem Spider.SLDASM mostrada direita.As instrues passo a passo so fornecidas abaixo.

Criar um diretrio SimulationTempRecomendamos salvar o SolidWorks Simulation Education Examples em um diretrio temporrio para salvar a cpia original para uso repetido.1 Crie um diretrio temporrio denominado SimulationTemp na pasta Examples

do diretrio de instalao do SolidWorks Simulation.2 Copie o diretrio do SolidWorks Simulation Education Examples no

diretrio SimulationTemp.

Abrir o documento Spider.SLDASM1 Clique em Abrir na

barra de ferramentas Padro. A caixa de dilogo Abrir exibida.

2 Acesse a pasta SimulationTemp no diretrio de instalao do SolidWorks Simulation.

3 Selecione Spider.SLDASM

4 Clique em Abrir.1-4 Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation

Lio 1: Funcionalidade bsica do SolidWorks SimulationA montagem spider.SLDASM aberta.A montagem spider possui trs componentes: shaft, hub e spider leg. A figura abaixo mostra os componentes da montagem em vista explodida.

Verificar o menu do SolidWorks Simulation

Se o SolidWorks Simulation estiver instalado corretamente, o menu SolidWorks Simulation ser exibido na barra de menus do SolidWorks. Caso contrrio:1 Clique em Ferramentas, Suplementos.

A caixa de dilogo Suplementos exibida.2 Marque as caixas de seleo ao lado do SolidWorks Simulation.

Se o SolidWorks Simulation no estiver na lista, ser necessrio instalar o SolidWorks Simulation.

3 Clique em OK.O menu SolidWorks Simulation exibido na barra de menus do SolidWorks.

Definir as unidades de anlise

Antes de comear esta lio, vamos definir as unidades da anlise.1 Na barra de menus do SolidWorks,

clique em Simulation, Opes.2 Clique na guia Opes

predeterminadas.3 Selecione SI (MKS) em Sistema

de unidades.4 Selecione mm e N/mm^2 (MPa)

nos campos Comprimento/deslocamento e Presso/tenso, respectivamente.

5 Clique em OK.

Eixo

Cubo

Perna da aranha

Menu do SolidWorks Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation 1-5

Lio 1: Funcionalidade bsica do SolidWorks SimulationEtapa 1: Criar um estudo

A primeira etapa da execuo da anlise criar um estudo.1 Clique em Simulation, Estudo no menu principal do SolidWorks na parte superior da

tela.O PropertyManager de Estudo exibido.

2 Em Nome, digite My First Study.3 Em Tipo, selecione Esttico.4 Clique em OK.

O SolidWorks Simulation cria uma rvore de estudo do Simulation localizada abaixo da rvore de projeto do FeatureManager.

Tambm criada uma guia na parte inferior da janela para voc acessar mltiplos estudos e o seu modelo.

Etapa 2: Atribuir material

Todos os componentes da montagem so fabricados em liga de ao.

Atribuir Liga de ao para Todos os componentes

1 Na rvore do SolidWorks Simulation Manager, clique com o boto direito do mouse na pasta Parts e clique em Aplicar material a todos.A caixa de dilogo Material exibida.

2 Faa o seguinte:a) Expanda pasta de

biblioteca SolidWorks Materials.

b) Expanda a categoria Steel.

c) Selecione Liga de ao.

3 Clique em Aplicar.4 Feche a janela Materiais.

A liga de ao atribuda a todos os componentes e uma marca de seleo exibida no cone de cada componente. Observe que o nome do material atribudo exibido ao lado do nome do componente.

Nota: As propriedades mecnicas e fsicas da liga de ao so exibidas na tabela da direita.1-6 Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation

Lio 1: Funcionalidade bsica do SolidWorks Simulation

Etapa 3: Aplicar acessrios de fixao

Vamos fixar os trs furos.1 Use as teclas de seta para girar a montagem, conforme

mostrado na figura.2 Na rvore de estudo do Simulation, clique com o boto

direito do mouse em Fixtures (Acessrios de fixao) e selecione Geometria fixa. O PropertyManager Acessrio de fixao exibido.

3 Certifique-se de que Tipo esteja configurado como Geometria fixa.

4 Na rea de grficos, selecione as faces dos trs furos, como mostra a figura.Face, Face e Face so exibidas na caixa Faces, Arestas, Vrtices para acessrio de fixao.

5 Clique em . O acessrio de fixao Fixed aplicado, e seus smbolos so exibidos nas faces selecionadas. O item Fixed-1 tambm aparece na pasta Fixtures na rvore de estudo do Simulation. O nome do acessrio de fixao pode ser alterado a qualquer momento.

Etapa 4: Aplicar cargas

Vamos aplicar uma fora de 2.250 N (505,82 lbf) normal face mostrada na figura.

1 Clique no cone Zoom na rea na parte superior da rea de grficos e aplique zoom parte afilada do eixo.

2 Na rvore do SolidWorks Simulation Manager, clique com o boto direito do mouse na pasta External Loads e selecione Fora.O PropertyManager de Fora/Torque exibido.

3 Na rea de grficos, clique na face mostrada na figura.Face exibida na caixa de listagem Faces e arestas de casca para fora normal.

4 Certifique-se de que a direo Normal esteja selecionada.5 Certifique-se de que Unidades esteja configurado como SI:6 Na caixa Valor da fora , digite 2.250.7 Clique em .

O SolidWorks Simulation aplica a fora face selecionada, e o item Force-1 exibido na pasta External Loads.

Para ocultar smbolos de acessrios de fixao e cargas

Na rvore do SolidWorks Simulation Manager, clique com o boto direito do mouse na pasta Fixtures ou External Loads e clique em Ocultar todos.

Smbolos de geometria fixaManual do Instrutor do SolidWorks Simulation 1-7

Lio 1: Funcionalidade bsica do SolidWorks SimulationEtapa 5: Gerar malha da montagem

A gerao de malha divide o modelo em partes menores chamadas elementos. Com base nas dimenses geomtricas do modelo, o SolidWorks Simulation sugere um tamanho predeterminado de elemento (neste caso, 4,564 mm) que pode ser alterado conforme necessrio.1 Na rvore de estudo do Simulation, clique com o boto direito

do mouse no cone Malha e selecione Criar malha. O PropertyManager de Malha exibido.

2 Expanda Parmetros de malha marcando a caixa de seleo.Certifique-se de que Malha com base em curvatura esteja selecionado.Mantenha os valores predeterminados de Tamanho mximo de elemento , Tamanho mnimo de elemento , Nmero mnimo de elementos em um crculo e Taxa de crescimento de elemento sugeridos pelo programa.

3 Clique em OK para comear a gerar a malha.

Etapa 6: Executar a anliseNa rvore de estudo do Simulation, clique com o boto direito do mouse no cone My First Study (Meu primeiro estudo) e clique em Executar para iniciar a anlise.Quando a anlise concluda, o SolidWorks Simulation cria automaticamente a plotagem predeterminada dos resultados armazenados na pasta Results.

Tamanho global

O tamanho de elemento global a medida do dimetro mdio de uma esfera que envolve o elemento.1-8 Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation

Lio 1: Funcionalidade bsica do SolidWorks SimulationEtapa 7: Visualizar os resultados

Tenso de von Mises

1 Clique no sinal de mais ao lado da pasta Results.Todos os cones de plotagem padro so exibidos.

2 Clique duas vezes em Stress1 (-vonMises-) para exibir a plotagem dos resultados.

Animar a plotagem

1 Clique com o boto direito do mouse em Stress1 (-vonMises-) e clique em Animar. O PropertyManager de Animao exibido e a animao inicia automaticamente.

2 Interrompa a animao clicando no boto Parar .A animao deve ser interrompida para salvar o arquivo AVI em disco.

3 Marque Salvar como arquivo AVI, em seguida clique em para procurar e selecione uma pasta de destino para salvar o arquivo AVI.

4 Clique em para Reproduzir a animao.A animao reproduzida na rea de grficos.

5 Clique em para Parar a animao.6 Clique em para fechar o PropertyManager de Animao.

Nota: Se as plotagens predeterminadas no forem exibidas, clique com o boto direito do mouse na pasta Results e selecione Definir plotagem de tenso. Defina as outras opes no PropertyManager e clique em .

Nota: Para exibir a anotao indicando os valores mximo e mnimo na plotagem, clique duas vezes na legenda e marque as caixas de seleo Exibir anotao mn. e Exibir anotao mx.. Em seguida, clique em .Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation 1-9

Lio 1: Funcionalidade bsica do SolidWorks SimulationVisualizar os deslocamentos resultantes1 Clique duas vezes no cone Displacement1 (-Res disp-) para exibir a plotagem do deslocamento resultante.

O projeto seguro?O assistente de Fator de segurana pode ajudar a responder a essa pergunta. Vamos usar o assistente para estimar o fator de segurana em cada ponto do modelo. No processo, preciso selecionar um critrio de falha de escoamento.

1 Clique com o boto direito do mouse na pasta Results e selecione Definir Plotagem de Fator de Segurana. O PropertyManager do assistente de Fator de segurana Etapa 1 de 3 aparece.

2 Em Critrio , clique em Tenso de Max von Mises.

Nota: Vrios critrios de escoamento esto disponveis. O critrio de von Mises geralmente usado para verificar a falha de escoamento em materiais maleveis. 1-10 Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation

Lio 1: Funcionalidade bsica do SolidWorks Simulation3 Clique em Avanar.O PropertyManager do assistente de Fator de segurana Etapa 2 de 3 aparece.

4 Defina Unidades como N/mm^2 (MPa).5 Em Definir limite de tenso em, selecione Limite de

escoamento.

6 Clique em Avanar.O PropertyManager do assistente de Fator de segurana Etapa 3 de 3 aparece.

7 Selecione reas abaixo do fator de segurana e digite 1.8 Clique em para gerar a plotagem.

Inspecione o modelo e verifique se h reas inseguras mostradas em vermelho. Podemos observar que a plotagem no apresenta a cor vermelha, o que indica que todos os locais so seguros.

Nota: Quando escoa, o material continua a se deformar plasticamente a uma razo mais rpida. No caso extremo, ele continua a se deformar mesmo quando a carga no aumentada. Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation 1-11

Lio 1: Funcionalidade bsica do SolidWorks SimulationQual o nvel de segurana do projeto?1 Clique com o boto direito do mouse

na pasta Results e selecione Definir Plotagem de Fator de Segurana.O PropertyManager do assistente de Fator de segurana Etapa 1 de 3 aparece.

2 Na lista Critrio, selecione Tenso de Max von Mises.

3 Clique em Avanar.O PropertyManager do assistente de Fator de segurana Etapa 2 de 3 aparece.

4 Clique em Avanar.O PropertyManager do assistente de Fator de segurana Etapa 3 de 3 aparece.

5 Em Resultados da plotagem, clique em Distribuio de fator de segurana.6 Clique em .

A plotagem gerada mostra a distribuio do fator de segurana. O menor fator de segurana de aproximadamente 5,98.

7 Clique duas vezes na legenda, clique em Definido e digite 100 no campo Mx.

8 Clique em para exibir a plotagem modificada.

Nota: O fator de segurana 1,0 em um local significa que o material est comeando a escoar. O fator de segurana 2,0, por exemplo, significa que o projeto seguro no local e que o material comear a escoar se voc dobrar as cargas. Devido a algumas regies do modelo serem submetidas a valores de tenso muito pequenos, o valor mximo do fator de segurana muito elevado (acima de 1.800.000). Para tornar a plotagem mais significativa, vamos alterar o valor mximo da legenda para 100.1-12 Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation

Lio 1: Funcionalidade bsica do SolidWorks Simulation

Salvar todas as plotagens geradas1 Clique com o boto direito do mouse no cone My First Study e clique em Salvar

todas as plotagens como arquivos JPEG.A janela Procurar pasta exibida.

2 Acesse o diretrio onde deseja salvar todas as plotagens de resultado.3 Clique em OK.

Gerar um relatrio de estudo

O utilitrio Relatrio ajuda a documentar seu trabalho de maneira rpida e sistemtica para cada estudo. O programa gera relatrios estruturados como documentos do Word que descrevem todos os aspectos relacionados ao estudo.1 Clique em Simulation, Relatrio no menu principal do SolidWorks na parte superior

da tela. A caixa de dilogo Opes de relatrio exibida.A seo Sees de relatrio permite escolher as sees que sero includas no relatrio gerado. Use caixas de seleo ao lado de cada seo para incluir ou excluir do relatrio.

2 Cada seo do relatrio pode ser personalizada. Por exemplo, selecione a seo Description em Sees de relatrio e digite qualquer texto no campo Propriedades da seo.As sees restantes seriam personalizadas da mesma forma.

3 Os nomes de Projetista e Empresa, Logotipo e outras informaes de propriedade so inseridos na seo Informaes de cabealho.Observe que os formatos aceitveis de logotipo so Arquivos JPEG (*.jpg), Arquivos GIF (*.gif) ou Arquivos Bitmap (*.bmp).

4 Em Opes de publicao de relatrio, especifique o Caminho de relatrio do local onde o documento do Word ser salvo e marque a caixa de seleo Exibir relatrio ao publicar.

5 Clique em Publicar. O relatrio aberto como um documento do Word. Para concluir o relatrio, edite o documento do Word conforme necessrio.Alm disso, o programa cria um cone na pasta Report na rvore do SolidWorks Simulation Manager.Para editar qualquer seo do relatrio, clique com o boto direito do mouse no cone do relatrio e clique em Editar definio. Modifique a seo e clique em OK para substituir o relatrio existente.

Etapa 8: Salvar o seu trabalho e sair do SolidWorks

1 Clique em na barra de ferramentas Padro ou em Arquivo, Salvar.2 Clique em Arquivo, Sair no menu principal.Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation 1-13

Lio 1: Funcionalidade bsica do SolidWorks SimulationAvaliao de 5 minutos Gabarito

1 Como voc inicia uma sesso do SolidWorks?Resposta: Na barra de tarefas do Windows, clique em Iniciar, Programas, SolidWorks, Aplicativo SolidWorks. O aplicativo SolidWorks iniciado.

2 O que voc deve fazer se o menu do SolidWorks Simulation no estiver na barra de menus do SolidWorks quando um arquivo for aberto?Resposta: Clique em Ferramentas, Suplementos, marque as caixas de seleo ao lado do SolidWorks Simulation e clique em OK.

3 Que tipos de documentos o SolidWorks Simulation pode analisar?Resposta: O SolidWorks Simulation pode analisar peas e montagens.

4 O que anlise?Resposta: Anlise um processo para simular o desempenho do seu projeto em campo.

5 Por que a anlise importante?Resposta: A anlise pode ajudar voc a projetar produtos melhores, mais seguros e mais econmicos. Ela poupa tempo e dinheiro reduzindo os ciclos de projeto tradicionais e caros.

6 O que estudo de anlise?Resposta: O estudo de anlise representa uma situao hipottica de tipo de anlise, materiais, cargas e acessrios de fixao.

7 Que tipos de anlise o SolidWorks Simulation pode realizar?Resposta: O SolidWorks Simulation pode realizar anlise esttica, de frequncia, flambagem, trmica, teste de queda, fadiga, otimizao, vaso de presso, esttica no linear e dinmica linear e no linear.

8 O que a anlise esttica calcula?Resposta: A anlise esttica calcula as tenses, os esforos, os deslocamentos e as foras de reao que atuam no modelo.

9 O que tenso?Resposta: Tenso a intensidade da fora, ou fora dividida pela rea.

10 Quais so as principais etapas da execuo de uma anlise? Resposta: As principais etapas so: criar um estudo, atribuir materiais, aplicar acessrios de fixao, aplicar cargas, gerar a malha do modelo, executar a anlise e visualizar os resultados.

11 Como possvel alterar o material de uma pea?Resposta: Na pasta Parts de seu estudo, clique com o boto direito do mouse no cone da pea e clique em Aplicar material a todos; em seguida, selecione o novo material e clique em OK.

12 O assistente de Fator de segurana mostra um fator de segurana de 0,8 em alguns locais. O projeto seguro?Resposta: No. O fator de segurana mnimo no deve ser inferior a 1,0 para um projeto seguro.1-14 Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation

Lio 1: Funcionalidade bsica do SolidWorks SimulationDiscusso em aula Alterar as atribuies de material

Pea aos alunos para atribuir diferentes materiais aos componentes da montagem de acordo com a tabela a seguir e executar a anlise.

Resposta

Para atribuir diferentes materiais aos componentes da montagem, faa o seguinte:

Atribua ferro fundido cinza ao cubo1 Na rvore de estudo do Simulation, clique com o boto direito do mouse no cone hub-1 na pasta Parts e clique em Aplicar/editar material.A caixa de dilogo Material exibida.

2 Em SolidWorks Materials, na categoria Iron, selecione Ferro fundido cinza.3 Clique em Aplicar e em Fechar.

Atribua Liga de alumnio 6061 perna da aranha1 Na rvore de estudo do Simulation, clique com o boto direito do mouse no cone spider-1 na pasta Parts e clique em Aplicar/editar material.A caixa de dilogo Material exibida.

2 Em SolidWorks Materials, na categoria Ligas de alumnio, selecione Liga 6061.

3 Clique em Aplicar e em Fechar.

Execute o estudo novamente e visualize os resultados

Se as plotagens predeterminadas no forem exibidas, clique com o boto direito do mouse na pasta Results e selecione Definir plotagem de tenso. Defina as outras opes no PropertyManager e clique em .1 Na rvore de estudo do Simulation, clique com o boto direito do mouse no cone Study e clique em Executar.

2 Na rvore do SolidWorks Simulation Manager, clique no sinal de mais ao lado da pasta Results.Os cones de plotagem predeterminados so exibidos.

3 Clique duas vezes no cone Stress1 (-vonMises-) para plotar o grfico de tenso de von Mises.

Componente Nome do materialEixo Liga de aoCubo Ferro fundido cinzaCruzeta Liga de alumnio 6061

Nota: Para obter os novos resultados, no necessrio refazer a malha do modelo.

Nota: Se as plotagens predeterminadas no forem exibidas, clique com o boto direito do mouse na pasta Results e selecione Definir plotagem de tenso. Defina as outras opes no PropertyManager e clique em .Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation 1-15

Lio 1: Funcionalidade bsica do SolidWorks SimulationMais para explorar Modificar a geometria

Aps visualizar os resultados, voc pode querer alterar o seu projeto. Pea aos alunos para alterar a geometria e recalcular os resultados. importante enfatizar que eles devem refazer a malha do modelo e executar novamente o estudo aps qualquer alterao na geometria. Os procedimentos a seguir descrevem como alterar os dimetros dos trs furos e reavaliar os resultados.

Resposta

Clique na guia do FeatureManager .

Clique no sinal de mais (+) ao lado de (-)spider. Clique no sinal de mais (+) ao lado de Cut-Extrude2. O cone Sketch7 aparece. Clique com o boto direito do mouse em Sketch7 e selecione Editar esboo .

O esboo aberto.

Pressione a barra de espao e selecione *Frontal no menu Orientao. Clique duas vezes na dimenso 15,24 mm. A caixa de dilogo Modificar aberta.

Digite 16,5 mm na caixa de dilogo Modificar e clique em .

Clique em OK no canto de confirmao.

Clique no cone Editar componente para sair do modo de edio.

Um cone de aviso aparece ao lado de My First Study e ao lado de Mesh.

Para refazer a malha do modelo, clique com o boto direito do mouse no cone Mesh e clique em Criar malha. Uma mensagem de aviso exibida, informando que gerar a malha novamente excluir todos os resultados atuais. Clique em OK.

Use os valores predeterminados de Tamanho mximo de elemento , Tamanho mnimo de elemento , Nmero mnimo de elementos em um crculo e Taxa de crescimento de elemento . Observe que esses valores so diferentes dos de antes.

Marque Executar (solucionar) a anlise e clique em .

Quando a anlise estiver concluda, visualize a tenso de von Mises predeterminada, o deslocamento, a deformao e outros resultados conforme descrito anteriormente.1-16 Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation

Lio 1: Funcionalidade bsica do SolidWorks SimulationExerccios e projetos Deflexo de uma viga devido a uma fora na extremidade

Alguns problemas simples tm respostas exatas. Um desses problemas uma viga com a carga de uma fora em sua extremidade, conforme mostrado na figura. Vamos usar o SolidWorks Simulation para solucionar esse problema e comparar seus resultados com a soluo exata.

Tarefas1 Abra o arquivo Front_Cantilever.sldprt na pasta Examples do diretrio de instalao do SolidWorks Simulation.

2 Mea a largura, a altura e o comprimento da viga engastada (use a ferramenta Medir ).Resposta: A largura igual a 25,4 mm (1 polegada), a altura 25,4 mm (1 polegada) e o comprimento 254 mm (10 polegadas).

3 Salve a pea com outro nome.4 Crie um estudo Esttico.

Resposta: Faa o seguinte: Clique em Simulation, Estudo. Digite um nome para o estudo. Defina Tipo de anlise como Esttico. Clique em OK.

5 Atribua Alloy Steel (Liga de ao) pea. Qual o valor do mdulo elstico em N/mm^2 (MPa)?Resposta: Faa o seguinte: Na rvore do SolidWorks Simulation Manager, clique com o boto direito do mouse

no cone Front_Cantilever e selecione Aplicar/editar material. A caixa de dilogo Material exibida.

Expanda biblioteca SolidWorks Materials. Expanda a categoria Steel e selecione Liga de ao. No menu Unidades, selecione SI - N/mm^2 (MPa). Observe que o valor do Mdulo

elstico em x 210.000 MPa. Clique em Aplicar e em Fechar.

6 Fixe uma das faces da extremidade da viga engastada.Resposta: Faa o seguinte: Na rvore de estudo do Simulation, clique com o boto direito do mouse na pasta Fixtures (Acessrios de fixao) e clique em Geometria fixa. O PropertyManager Acessrio de fixao exibido.

Em Tipo, selecione Geometria fixa. Clique na face da extremidade da barra mostrada na figura. Clique em .

Face fixa L=254 mm

500 N. de fora

seo transversal

w= 2,54 mmn

h=2,54 mmManual do Instrutor do SolidWorks Simulation 1-17

Lio 1: Funcionalidade bsica do SolidWorks Simulation7 Aplique uma fora para baixo borda superior da face da outra extremidade com magnitude de 500 N (112,4 lbf).Resposta: Faa o seguinte: Clique com o boto direito do mouse na

pasta External Loads e clique em Fora. O PropertyManager de Fora/Torque exibido.

Em Tipo, clique em Fora. Clique na aresta mostrada na figura. Assegure-se de que Edge aparea na caixa Faces, arestas, vrtices, pontos

de referncia para Fora. Clique em Direo selecionada e escolha a aresta lateral da viga como Face,

aresta, plano para Direo. Selecione SI no menu Unidades. Em Fora, digite 500 na caixa de valor. Marque a caixa Inverter direo. Essa fora

vertical e aplicada para baixo. Clique em .

8 Gere a malha para a pea e execute a anlise. Resposta: Faa o seguinte: Na rvore de estudo do Simulation, clique com o boto direito do mouse no cone Mesh.

Use os valores predeterminados de Tamanho mximo de elemento , Tamanho mnimo de elemento , Nmero mnimo de elementos em um crculo e Taxa de crescimento de elemento .

Marque Executar (solucionar) a anlise. Clique em .

9 Quando a anlise estiver concluda, faa a plotagem do deslocamento na direo Y. A direo Y a mesma que a dir 2 do Plane1. Qual o deslocamento Y mximo na extremidade livre da viga engastada?Resposta: Faa o seguinte: Na rvore de estudo do Simulation, clique

com o boto direito do mouse na pasta Results e selecione Definir plotagem de deslocamento. O PropertyManager de Plotagem de deslocamento exibido.

Selecione mm para Unidades . Selecione UY: Deslocamento Y para

Componente . Clique em . O deslocamento vertical na extremidade livre -0,3764 mm (-0,0148 in).

Aplique uma fora de 500 N a essa extremidade

Fixe essa face

Aresta deNomes de1-18 Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation

Lio 1: Funcionalidade bsica do SolidWorks Simulation10 Calcule o deslocamento vertical terico na extremidade livre usando a seguinte equao:

Resposta: Neste problema, temos:F = a carga na extremidade = -500 N (112,4 lbf),L = o comprimento da viga = 254 mm (10 pol.),E = o mdulo elstico = 210.000 N/mm^2 (30.457.919 psi),w = largura da barra = 25,4 mm (1 pol.),h = altura da barra = 25,4 mm (1 pol.).Quando substitumos os valores numricos na equao anterior, temos: UYterico = -0,3749 mm (-0,01476 polegadas).

11 Calcule o erro no deslocamento vertical usando a seguinte equao:

Resposta: O percentual de erro no deslocamento mximo vertical 0,4%.Na maioria das aplicaes de anlise de projeto, um erro de aproximadamente 5% aceitvel.

UYTheory4FL3

Ewh3-------------=

ErrorPercentageUYTheory UYSimulation

UYTheory---------------------------------------------------------- 100=Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation 1-19

Lio 1: Funcionalidade bsica do SolidWorks SimulationFolha de trabalho do vocabulrio da Lio 1 Gabarito

Nome: ______________________________Turma: _________ Data:_______________

Preencha as lacunas com as palavras apropriadas.

1 A sequncia de criao de um modelo no SolidWorks, fabricao e teste de um prottipo: ciclo tradicional do projeto

2 Uma situao hipottica de tipo de anlise, materiais, acessrios de fixao e cargas: estudo

3 O mtodo usado pelo SolidWorks Simulation para realizar uma anlise: mtodo de elementos finitos

4 O tipo de estudo que calcula deslocamentos, deformaes e tenses: estudo esttico5 O processo de subdiviso do modelo em pequenas partes: gerao de malha6 Pequenas partes com formas simples criadas durante a gerao da malha: elementos7 Os elementos compartilham pontos em comum chamados: ns8 A fora que atua na rea dividida pela rea: tenso mdia9 O colapso sbito de projetos delgados devido a cargas de compresso axial: flambagem10 Um estudo que calcula a temperatura mxima de um projeto: estudo trmico11 O nmero que fornece uma descrio geral do estado de tenso: tenso de von Mises12 Tenses normais em planos onde as tenses de cisalhamento desaparecem: tenses

principais

13 Frequncias nas quais um corpo tende a vibrar: frequncias naturais14 O tipo de anlise que pode ajudar a evitar a ressonncia: anlise de frequncia1-20 Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation

Lio 1: Funcionalidade bsica do SolidWorks SimulationTeste da Lio 1 Gabarito

Nome: ______________________________Turma: _________ Data:_______________

Instrues: Responda s perguntas digitando as respostas corretas no espao fornecido.

1 Voc testa seu projeto criando um estudo. O que estudo?Resposta: Estudo uma situao hipottica que define o tipo de anlise, materiais, acessrios de fixao e cargas.

2 Que tipos de anlise o SolidWorks Simulation pode realizar?Resposta: Esttica, de frequncia, flambagem, trmica, teste de queda, fadiga, otimizao, vaso de presso, esttica no linear e dinmica linear e no linear.

3 Aps obter os resultados de um estudo, voc muda o material, as cargas e/ou os acessrios de fixao. preciso gerar a malha novamente?Resposta: No. S preciso executar o estudo novamente.

4 Aps gerar a malha de um estudo, voc alterou a geometria. preciso gerar a malha do modelo novamente?Resposta: Sim. preciso gerar a malha do modelo aps alterar a geometria.

5 Como criar um novo estudo esttico? Resposta: Para criar um novo estudo esttico: Clique em Simulation, Estudo. A caixa de dilogo Estudo exibida. Em Nome do estudo, digite o nome do estudo. Use um nome significativo! Em Tipo de estudo, selecione Esttico. Clique em .

6 O que malha?Resposta: Malha o conjunto de elementos e ns criados na gerao da malha do modelo.

7 Em uma montagem, quantos cones voc espera ver na pasta Parts? Resposta: Haver um cone para cada corpo. Um componente pode ter mltiplos corpos.Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation 1-21

Lio 1: Funcionalidade bsica do SolidWorks SimulationResumo da lio

O SolidWorks Simulation um software para anlise de projetos totalmente integrado ao SolidWorks.

A anlise de projeto pode ajudar a projetar produtos melhores, mais seguros e mais econmicos.

A anlise calcula os deslocamentos, as deformaes, as tenses e as foras de reao.

A anlise de frequncia calcula as frequncias naturais e suas formas modais associadas.

A anlise de flambagem calcula as cargas de flambagem em peas sob compresso.

A anlise de teste de queda calcula as cargas de impacto em objetos que caem sobre uma superfcie rgida ou flexvel.

A anlise trmica calcula a distribuio de temperatura sob cargas trmicas e nas condies de limite trmico.

A anlise de otimizao aprimora o modelo com base em funes objetivas (por ex., minimizando o volume ou a massa).

Os materiais comeam a falhar quando as tenses atingem certo limite.

A tenso de von Mises um nmero que fornece uma ideia geral do estado das tenses em um local.

O assistente de Fator de segurana ajuda a avaliar a segurana de seu projeto.

Para simular o modelo, o SolidWorks Simulation subdivide esse modelo em inmeras pequenas partes de formas simples, chamadas elementos. Esse processo denominado gerao de malha.

As etapas para a realizao de anlises no SolidWorks Simulation so: Crie um estudo. Atribua o material. Aplique restries para impedir movimentos do corpo rgido. Aplique cargas. Crie a malha do modelo. Executar a anlise, e Visualizar os resultados.1-22 Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation

Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks Simulation2 Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks Simulation

Objetivos desta lio

Apresentar o conceito de mtodos adaptativos em estudos estticos. Aps a concluso bem-sucedida desta lio, os alunos podero compreender os conceitos bsicos dos mtodos adaptativos e como eles so implementados no SolidWorks Simulation.

Analisar parte do modelo em vez de o modelo todo. Na segunda parte desta lio, os alunos analisaro um quarto do modelo original usando acessrios de fixao de simetria. Eles devem ser capazes de reconhecer em que condies possvel aplicar acessrios de fixao de simetria sem comprometer a exatido dos resultados.

Apresentar o conceito de gerao de malha de casca. As diferenas entre malhas de casca e de slidos so destacadas na discusso do projeto. Os alunos devem ser capazes de reconhecer quais modelos so mais adequados para a gerao de malhas de casca.

Comparar os resultados do SolidWorks Simulation com solues tericas conhecidas. Existe uma soluo terica para o problema descrito nesta lio. Para a classe de problemas que apresentam solues analticas, os alunos devem poder deduzir as porcentagens de erro e decidir se os resultados so aceitveis ou no.Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation 2-23

Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks SimulationResumo

Exerccio de aprendizado ativo Mtodos adaptativos no SolidWorks Simulation Pea 1 Abrir o documento Plate-with-hole.SLDPRT Verificar o menu do SolidWorks Simulation Salvar o modelo em um diretrio temporrio Definir as unidades de anlise Etapa 1: Criar um estudo esttico Etapa 2: Atribuir materiais Etapa 3: Aplicar acessrios de fixao Etapa 4: Aplicar presso Etapa 5: Gerar malha para o modelo e executar a anlise Etapa 6: Visualizar os resultados Etapa 7: Verificar os resultados Pea 2 Modelar um quarto da placa aplicando acessrios de fixao de simetria Pea 3 Aplicar o mtodo adaptativo h

Avaliao de 5 minutos

Discusso em aula Criar um estudo de frequncia

Exerccios e projetos Modelagem de um quarto da placa com malha de casca

Resumo da lio2-24 Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation

Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks SimulationExerccio de aprendizado ativo Parte 1

Use o SolidWorks Simulation para executar uma anlise esttica da pea Plate-with-hole.SLDPRT mostrada direita.Voc vai calcular as tenses em uma placa quadrada de 500 mm x 500 mm x 25 mm (19,68 pol. x 19,68 pol. x 0,98 pol.) com um furo de 25 mm (0,98 pol.) de raio no centro. A placa est sujeita a uma presso de trao de 1 MPa (145,04 psi).

Voc vai comparar a concentrao de tenso no furo com resultados tericos conhecidos.

As instrues passo a passo so fornecidas abaixo.

Criar um diretrio SimulationtempRecomendamos salvar o SolidWorks Simulation Education Examples em um diretrio temporrio para salvar a cpia original para uso repetido.1 Crie um diretrio temporrio denominado Simulationtemp na pasta Examples

do diretrio de instalao do SolidWorks Simulation.2 Copie o diretrio do SolidWorks Simulation Education Examples no

diretrio Simulationtemp.

Abrir o documento Plate-with-hole.SLDPRT1 Clique em Abrir na barra de ferramentas Padro. A caixa de dilogo Abrir

exibida.2 Acesse a pasta Simulationtemp no diretrio de instalao do SolidWorks

Simulation.3 Selecione Plate-with-hole.SLDPRT.4 Clique em Abrir.

A pea Plate-with-hole.SLDPRT aberta.Observe que a pea tem duas configuraes: (a) Quarter plate (Quarto de placa) e (b) Whole plate (Placa inteira). Certifique-se de que a configurao da Whole plate esteja ativa.Nota: As configuraes do documento esto listadas na guia do

ConfigurationManager na parte superior do painel esquerdo.Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation 2-25

Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks SimulationVerificar o menu do SolidWorks Simulation

Se o SolidWorks Simulation estiver instalado como suplemento, o menu SolidWorks Simulation ser exibido na barra de menus do SolidWorks. Caso contrrio:1 Clique em Ferramentas, Suplementos.

A caixa de dilogo Suplementos exibida.2 Marque as caixas de seleo ao lado de SolidWorks Simulation.

Se o SolidWorks Simulation no estiver na lista, ser necessrio instalar o SolidWorks Simulation.

3 Clique em OK.O menu SolidWorks Simulation exibido na barra de menus do SolidWorks.

Definir as unidades de anlise

Antes de comear esta lio, vamos definir as unidades da anlise.1 Clique em Simulao, Opes.2 Clique na guia Opes predeterminadas.3 Selecione SI (MKS) em Sistema de unidades e mm e N/mm^2 (MPa) como as

unidades de comprimento e tenso, respectivamente.4 Clique em .

Etapa 1: Criar um estudo

A primeira etapa da execuo da anlise criar um estudo.1 Clique em Simulation, Estudo no menu principal do SolidWorks na parte superior da

tela.O PropertyManager de Estudo exibido.

2 Em Nome, digite Whole plate (Placa inteira).3 Em Tipo, selecione Esttico.4 Clique em .

O SolidWorks Simulation cria uma rvore de estudo do Simulation localizada abaixo da rvore de projeto do FeatureManager.

Menu do SolidWorks 2-26 Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation

Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks SimulationEtapa 2: Atribuir material

Atribuir Liga de ao

1 Na rvore do SolidWorks Simulation Manager, clique com o boto direito do mouse na pasta Plate-with-hole e clique em Aplicar material a todos os corpos.A caixa de dilogo Material exibida.

2 Faa o seguinte:a) Expanda pasta de

biblioteca SolidWorks Materials.

b) Expanda a categoria Steel.

c) Selecione Liga de ao.

3 Clique em OK.

Etapa 3: Aplicar acessrios de fixao

Voc aplica acessrios de fixao para evitar rotaes para fora do plano e movimentos livres do corpo.1 Pressione a barra de espao e selecione

*Trimtrica no menu Orientao. A orientao do modelo mostrada na figura.

2 Na rvore de estudo do Simulation, clique com o boto direito do mouse em Fixtures (Acessrios de fixao) e clique em Acessrios de fixao avanados. O PropertyManager Acessrio de fixao exibido.

3 Certifique-se de que Tipo est configurado como Usar geometria de referncia.

4 Na rea de grficos, selecione as 8 arestas mostradas na figura.Edge a Edge so exibidas na caixa Faces, Arestas, Vrtices para acessrios de fixao.

Nota: As propriedades mecnicas e fsicas da liga de ao so exibidas na tabela da direita.Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation 2-27

Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks Simulation5 Clique na caixa Face, Aresta, Plano, Eixo para direo e selecione Plane1 na rvore flyout do FeatureManager.

6 Em Translaes, selecione Ao longo do plano Dir 2 .7 Clique em .

Os acessrios de fixao so aplicados e seus smbolos aparecem nas arestas selecionadas. Alm disso, um cone de acessrio de fixao (Reference Geometry-1) exibido na pasta Fixtures.De maneira similar, execute as Etapas 2 a 7 para aplicar acessrios de fixao aos conjuntos de arestas verticais, como mostrado na figura, para restringir as 8 arestas Ao longo do plano Dir 1 do Plane1.

Para impedir o deslocamento do modelo na direo global Z, deve-se definir um acessrio de fixao no vrtice mostrado na figura abaixo.

1 Na rvore de estudo do Simulation, clique com o boto direito do mouse na pasta Fixtures e clique em Acessrios de fixao avanados. O PropertyManager Acessrio de fixao exibido.

2 Certifique-se de que Tipo est configurado como Usar geometria de referncia.

3 Na rea de grficos, clique no vrtice mostrado na figura.Vertex aparece na caixa Faces, Arestas, Vrtices para acessrio de fixao.

4 Clique na caixa Face, Aresta, Plano, Eixo para direo e selecione Plane1 na rvore flyout do FeatureManager.

5 Em Translaes, selecione Normal ao plano . 6 Clique em . 2-28 Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation

Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks SimulationEtapa 4: Aplicar presso

Voc aplica uma presso de 1 MPa (145,04 psi) normal s faces, como mostra a figura.1 Na rvore do SolidWorks

Simulation Manager, clique com o boto direito do mouse na pasta External Loads e clique em Presso.O PropertyManager de Presso exibido.

2 Em Tipo, selecione Normal face selecionada.

3 Na rea de grficos, selecione as quatro faces mostradas na figura.Face a Face aparecem na caixa de lista Faces para presso.

4 Certifique-se de que Unidades esteja definida como N/mm^2 (MPa).5 Na caixa Valor da presso , digite 1.6 Marque a caixa Inverter direo.7 Clique em .

O SolidWorks Simulation aplica a presso normal s faces selecionadas, e o cone Pressure-1 exibido na pasta External Loads.

Para ocultar smbolos de acessrios de fixao e cargas

Na rvore do SolidWorks Simulation Manager, clique com o boto direito do mouse na pasta Fixtures ou External Loads e clique em Ocultar todos.

Etapa 5: Gerao da malha do modelo e execuo do estudo

A gerao de malha divide o modelo em partes menores chamadas elementos. Com base nas dimenses geomtricas do modelo, o SolidWorks Simulation sugere um tamanho predeterminado de elemento que pode ser alterado conforme necessrio.1 Na rvore do SolidWorks Simulation Manager, clique com o boto direito do mouse no

cone Mesh e selecione Criar malha. O PropertyManager de Malha exibido.

2 Expanda Parmetros de malha marcando a caixa de seleo.Certifique-se de que Malha com base em curvatura esteja selecionado.

3 Digite 50 mm para o Tamanho mximo de elemento e aceite os valores predeterminados para os demais parmetros (Tamanho mnimo de elemento , Nmero mnimo de elementos em um crculo e ETaxa de crescimento de elemento ).

Face 3

Face 4

Face 1

Face 2Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation 2-29

Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks Simulation4 Marque Executar (solucionar) a anlise em Opes e clique em .

Etapa 6: Visualizar os resultados

Tenso normal na direo global X.

1 Clique com o boto direito do mouse na pasta Results e selecione Definir plotagem de tenso.O PropertyManager de Plotagem de tenso exibido.

2 Em Exibira) Selecione SX: Tenso normal em X no campo Componente.b) Selecione N/mm^2 (MPa) em Unidades.

3 Clique em .A tenso normal na plotagem da direo X exibida.Observe a concentrao de tenses na rea em torno do furo.

Nota: Para visualizar a plotagem da malha, clique com o boto direito do mouse na pasta Mesh e selecione Exibir malha.2-30 Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation

Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks SimulationEtapa 7: Verificar os resultados

A tenso normal mxima mx. para uma placa com seo transversal retangular e furo central circular obtida por:

onde:

D = largura da placa = 500 mm (19,69 pol)

r = raio do furo = 25 mm (0,98 pol)

t = espessura da placa = 25 mm (0,98 pol)

P = Fora de trao axial = Presso * (D * t)

O valor analtico para a tenso mxima normal mx. = 3,0245 MPa (438,67 psi).O resultado do SolidWorks Simulation, sem usar mtodos adaptativos, SX = 2,416 MPa (350,41 psi).

Esse resultado varia cerca de 20,1% em relao soluo terica. Em breve, voc ver que esse desvio significativo pode ser atribudo ao espaamento da malha.

max k Pt D 2r( )---------------------- =

k 3.0 3.13 2rD----- 3.66

2rD-----

21.53 2rD

----- 3

+=Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation 2-31

Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks SimulationExerccio de aprendizado ativo Parte 2

Na segunda parte do exerccio, voc vai modelar um quarto da placa com a ajuda dos acessrios de fixao de simetria.

Etapa 1: Ativar a nova configurao

1 Clique na guia do ConfigurationManager .

2 Na rvore do Configuration Manager, clique duas vezes no cone do Quarter plate.A configurao do Quarter plate ser ativada.O modelo do quarto da placa aparece na rea de grficos.

Etapa 2: Criar um estudo

O novo estudo criado se baseia na configurao ativa do Quarter plate.1 Clique em Simulation, Estudo no menu principal do SolidWorks na parte superior da

tela.O PropertyManager de Estudo exibido.

2 Em Nome, digite Quarter plate.3 Em Tipo, selecione Esttico.4 Clique em .

O SolidWorks Simulation cria uma rvore representativa do estudo em uma guia na parte inferior da tela.

Etapa 3: Atribuir material

Execute o procedimento descrito na Etapa 2 da Parte 1 para atribuir o material Liga de ao.

Nota: Os acessrios de fixao de simetria podem ser usadas para analisar apenas uma parte do modelo. Essa abordagem pode poupar um tempo considervel de anlise, particularmente se voc estiver trabalhando com grandes modelos.As condies de simetria exigem que a geometria, as cargas, as propriedades do material e os acessrios de fixao sejam iguais em todo o plano de simetria.

Nota: Para acessar um estudo associado a uma configurao inativa, clique com o boto direito do mouse no seu cone e selecione Ativar configurao do SW.2-32 Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation

Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks SimulationEtapa 4: Aplicar acessrios de fixao

Voc aplica acessrios de fixao nas faces da simetria.1 Use as teclas de setas para girar o modelo,

conforme mostrado na figura.2 Na rvore de estudo do Simulation, clique

com o boto direito do mouse em Fixtures (Acessrios de fixao) e selecione Acessrios de fixao avanados. O PropertyManager de Acessrios de fixao exibido.

3 Configure Tipo como Simetria.4 Na rea de grficos, clique na Face 1 e na Face 2 mostradas na figura.Face e Face so exibidas na caixa Faces planas para acessrio de fixao.

5 Clique em . A seguir, restrinja a aresta superior da placa para impedir o deslocamento na direo global Z.

Para restringir a aresta superior:1 Na rvore de estudo do SolidWorks Simulation Manager, clique com o boto direito do

mouse na pasta Fixtures e clique em Acessrios de fixao avanados.Defina o Tipo como Usar geometria de referncia.

2 Na rea de grficos, clique na aresta superior da placa, como mostra a figura.Edge aparece na caixa Faces, Arestas, Vrtices para acessrio de fixao.

3 Clique na caixa Face, Aresta, Plano, Eixo para direo e selecione Plane1 na rvore flyout do FeatureManager.

4 Em Translaes, selecione Normal ao plano . Certifique-se de que os outros dois componentes estejam desativados.

5 Clique em .

Aps aplicar todos os acessrios de fixao, dois itens: (Symmetry-1) e (Reference Geometry-1) aparecem na pasta Fixtures.

Face 1

Face 2

Aresta 1Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation 2-33

Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks SimulationEtapa 5 Aplicar presso

Voc aplica uma presso de 1 MPa (145,04 psi) como mostrado na figura abaixo:1 Na rvore do SolidWorks Simulation Manager, clique

com o boto direito do mouse em External Loads e selecione Presso.O PropertyManager de Presso exibido.

2 Em Tipo, selecione Normal face selecionada.3 Na rea de grficos, selecione a face mostrada na figura. 1 Face exibida na caixa de listagem Faces para

presso.2 Defina Unidades como N/mm^2 (MPa).3 Na caixa Valor da presso , digite 1.4 Marque a caixa Inverter direo.5 Clique em .

O SolidWorks Simulation aplica a presso normal face selecionada, e o cone Pressure-1 exibido na pasta External Loads.

Etapa 6 Gerar malha para o modelo e executar a anliseAplique as mesmas configuraes de malha aps o procedimento descrito na Etapa 5 da Parte 1, Gerao da malha do modelo e execuo do estudo, na pgina 2-7. Em seguida, execute a anlise.A plotagem da malha mostrada na figura.

Etapa 7 Exibio das tenses normais na direo global X1 Na rvore do estudo do Simulation, clique com o boto direito do mouse na pasta Results e selecione Definir plotagem de tenso.

2 No PropertyManager de Plotagem de tenso, em Exibir:a) Selecione SX: Tenso normal em X.b) Selecione N/mm^2 (MPa) em Unidades.

3 Em Forma deformada, selecione Escala real.4 Em Propriedade:

a) Selecione Associar plotagem com orientao de vista nomeada.b) Selecione *Frontal no menu.2-34 Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation

Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks Simulation5 Clique em .A tenso normal na direo X exibida na forma deformada real da placa.

Etapa 8 Verificar os resultados

Para o modelo do quarto, a tenso mxima normal SX de 2,217 MPa (321,55 psi). Esse resultado se compara aos da placa inteira.

Esse resultado varia cerca de 36% em relao soluo terica. Como foi mencionado na concluso da Parte 1 desta lio, voc ver que esse desvio pode ser atribudo ao espaamento da malha computacional. possvel aprimorar a exatido usando um tamanho de elemento menor manualmente ou usando mtodos adaptativos automticos.

Na Parte 3, voc vai utilizar o mtodo adaptativo h para melhorar a exatido.Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation 2-35

Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks SimulationExerccio de aprendizado ativo Parte 3

Na terceira parte do exerccio, voc aplicar o mtodo adaptativo h para solucionar o mesmo problema da configurao do Quarter plate.Para demonstrar a capacidade do mtodo adaptativo h, primeiro vamos aplicar ao modelo uma malha com elementos de grande tamanho; em seguida, voc vai observar como o mtodo h altera o tamanho da malha para melhorar a exatido dos resultados.

Etapa 1 Definir um novo estudo

Voc criar um novo estudo duplicando o estudo anterior.1 Clique com o boto direito do mouse no estudo Quarter plate na parte inferior da tela e selecione Duplicar.

A caixa de dilogo Definir nome do estudo exibida.

2 Na caixa Nome do estudo, digite H-adaptive (Adaptativo h).

3 Em Configurao a ser utilizada: selecione Quarter plate.

4 Clique em OK.

Etapa 2 Definir os parmetros adaptativos h1 Na rvore de estudo do Simulation, clique com o boto direito do mouse em H-adaptive e selecione Propriedades.

2 Na caixa de dilogo, na guia Opes, selecione FFEPlus em Solver.3 Na guia Adaptativo, em Mtodo adaptativo, selecione adaptativo h.2-36 Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation

Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks Simulation4 Em Opes adaptativo h, faa o seguinte: a) Mova o controle deslizante de

Preciso alvo para 99%.b) Defina o N mximo de loops como 5.c) Marque Malha sem refinamento.

5 Clique em OK.

Nota: Ao duplicar o estudo, todas as pastas do estudo original so copiadas para o novo. Desde que as propriedades do novo estudo permaneam as mesmas, no preciso redefinir propriedades de material, cargas, acessrios de fixao etc.Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation 2-37

Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks SimulationEtapa 3: Gerar novamente a malha para o modelo e executar o estudo1 Na rvore do SolidWorks Simulation Manager, clique com

o boto direito do mouse no cone Mesh e selecione Criar malha.Aparece uma mensagem advertindo que refazer a gerao de malha vai excluir os resultados do estudo.

2 Clique em OK.O PropertyManager de Malha exibido

3 Digite 125 mm (4,92 pol) para o Tamanho mximo de elemento e aceite os valores predeterminados para os demais parmetros (Tamanho mnimo de elemento , Nmero mnimo de elementos em um crculo e Taxa de crescimento de elemento ).Esse valor grande do tamanho global do elemento usado para demonstrar como o mtodo adaptativo h refina a malha para oferecer resultados exatos.

4 Clique em . A imagem acima mostra a malha larga inicial.5 Clique com o boto direito do mouse no cone Adaptativo h e selecione Executar.

Etapa 4: Exibir resultados

A aplicao do mtodo adaptativo h reduz o tamanho da malha original. Observe a transio do tamanho da malha, do tamanho grande (limites da placa) at o tamanho menor, na posio do furo central.

Para visualizar a malha convertida, clique com o boto direito do mouse no cone Mesh e selecione Exibir malha.2-38 Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation

Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks Simulation

Visualizar tenso normal na direo global X

Na rvore do SolidWorks Simulation Manager, clique duas vezes na plotagem Stress2 (X-normal) na pasta Results .

O valor analtico para a tenso mxima normal mx. = 3,113 MPa (451,5 psi).No resultado do SolidWorks Simulation, com a aplicao do mtodo adaptativo h, SX = 3,113 MPa, que est mais prximo da soluo analtica (erro aproximado: 2,9%).

Etapa 9 Exibio de grficos de convergncia1 Na rvore de estudo do Simulation, clique com o boto direito do mouse na pasta Results e selecione Definir grfico de convergncia adaptativa.

2 No PropertyManager, marque todas as opes e clique em .O grfico de convergncia de todas as quantidades selecionadas ser exibido.

Nota: A exatido desejada, estabelecida nas propriedades do estudo (no caso 99%), no significa que as tenses resultantes estejam dentro do erro mximo de 1%. No mtodo de elementos finitos, medies de outros fatores que no sejam tenso so usadas para avaliar a exatido da soluo. Entretanto, podemos concluir que o refinamento da malha pelo mtodo adaptativo aumenta a exatido da soluo.

Nota: Para aprimorar ainda mais a exatido da soluo, possvel continuar com as iteraes adaptativas h executando estudos subsequentes. Cada estudo subsequente usa a malha final da ltima iterao realizada na execuo anterior como malha inicial da nova execuo. Para tentar isso, Execute o estudo H-adaptive novamente.Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation 2-39

Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks SimulationAvaliao de 5 minutos Gabarito

1 Se voc modificar o material, as cargas ou os acessrios de fixao, os resultados se tornam invlidos, mas por que a malha no?Resposta: O material, as cargas e os acessrios de fixao se aplicam geometria. A malha permanece vlida enquanto seus parmetros e a geometria permanecerem inalterados. Os resultados se tornam invlidos quando ocorrem mudanas em material, cargas ou acessrios de fixao.

2 Alterar uma dimenso invalida a malha atual?Resposta: Sim. A malha se aproxima da geometria, portanto qualquer alterao de geometria exige que a malha seja gerada novamente.

3 Como se ativa uma configurao?Resposta: Clique na guia do ConfigurationManager e clique duas vezes na configurao desejada na lista. Voc tambm pode ativar a configurao associada com um estudo clicando duas vezes no respectivo cone e selecionando Ativar configurao do SW.

4 O que movimento de corpo rgido?Resposta: O modo de corpo rgido se refere ao corpo como um todo, sem deformao. A distncia entre dois pontos quaisquer no corpo permanece sempre constante. O movimento no induz deformaes ou tenses.

5 O que mtodo adaptativo h e quando ele usado?Resposta: O mtodo adaptativo h tenta aprimorar automaticamente os resultados de estudos estticos atravs da estimativa de erros no campo das tenses, refinando progressivamente a malha nas regies com grandes erros at alcanar um nvel estimado de exatido.

6 Qual a vantagem de usar o mtodo adaptativo h para aprimorar a exatido em vez do mtodo do controle de malha? Resposta: No controle de malha, voc deve especificar o tamanho da malha e as regies onde necessrio aprimorar os resultados manualmente. O mtodo adaptativo h identifica automaticamente as regies com grandes erros e continua a refin-las at alcanar o nvel especificado de exatido ou o nmero mximo permitido de iteraes.

7 O nmero de elementos muda nas iteraes do mtodo adaptativo p?Resposta: No. O mtodo adaptativo p aumenta a ordem do polinmio para aprimorar os resultados nas reas com grandes erros de tenso.2-40 Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation

Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks SimulationDiscusso em aula Criar um estudo de frequncia

Pea aos alunos para criar estudos de frequncia para o modelo da placa com furo para as configuraes Whole plate e Quarter plate. Para extrair frequncias naturais da placa, nenhum acessrio de fixao ser aplicado (exceto aqueles que controlam a simetria do modelo de um quarto de placa).

Explique que devem ser evitados acessrios de fixao de simetria em estudos de frequncia e flambagem, pois apenas modos simtricos so extrados. ?Vo faltar todos os modos antissimtricos. Explique tambm a presena dos modos de corpo rgido devido falta de acessrios de fixao.

Criar um estudo de frequncia com base na configurao Whole plate1 Ative a configurao Whole plate.2 Clique em Simulation, Estudo no menu principal do SolidWorks na parte superior da

tela.O PropertyManager de Estudo exibido.

3 Em Nome, digite Freq-Whole.4 Em Tipo, selecione Frequncia.5 Clique em .

Definir as propriedades do estudo de frequncia

1 Clique com o boto direito do mouse no cone Freq-Whole no SolidWorks Simulation Manager e clique em Propriedades.A caixa de dilogo Frequncia exibida.

2 Defina Nmero de frequncias como 15.3 Em Solver, selecione FFEPlus.4 Clique em OK.

Aplicar material

Arraste e solte a pasta Plate-with-hole no estudo Whole plate at o estudo Freq-Whole.As propriedades de material do estudo Whole plate so copiadas para o novo estudo.Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation 2-41

Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks SimulationAplicar acessrios de fixao e cargas

Gerar a malha do modelo e executar o estudo

1 Clique com o boto direito do mouse no cone Mesh e selecione Criar malha. 2 Expanda Opes.3 Marque Executar (solucionar) a anlise.4 Expanda Parmetros de malha5 Clique em para aceitar a configurao predeterminada para todos os parmetros de

malha (Tamanho mximo de elemento , Tamanho mnimo de elemento , Nmero mnimo de elementos em um crculo e Taxa de crescimento de elemento ).

Listar frequncias de ressonncia e exibir formas modais

1 Clique com o boto direito do mouse na pasta Results e selecione Listar frequncias ressonantes.A tabela Listar modos lista as primeiras quinze cinco frequncias diferentes de zero.

Feche a janela Listar modos.

Nota: Os acessrios de fixao e a presso no sero considerados na anlise de frequncia. Estamos interessados nas frequncias naturais da placa sem restries e sem carga.Modelos sem nenhum acessrio de fixao aplicado so permitidos apenas em estudos de frequncia e flambagem. Os acessrios de fixao adequados devem ser aplicados a todos os outros tipos de estudo.

Nota: As primeiras frequncias possuem valor zero ou prximo de zero. Esse resultado indica que foram detectados modos de corpo rgido e atribudos valores muito pequenos (ou zero). Como o modelo est totalmente restrito, so encontrados seis modos de corpos rgidos.O primeiro valor diferente de zero corresponde frequncia no.7 e tem magnitude de 2.072,7 Hz. Esta a primeira frequncia natural da placa irrestrita.2-42 Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation

Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks Simulation2 Expanda Results e clique duas vezes na plotagem Displacement1.A primeira forma de modo de corpo rgido exibida na rea de grficos.

Visualizar a primeira frequncia natural real da placa

1 Clique com o boto direito do mouse em Results e selecione Definir forma modal/Plotagem de deslocamento.

2 Em Etapas de plotagem, digite 7 para Forma modal.

3 Clique em OK.

Animar as plotagens de forma modal

1 Clique duas vezes no cone da forma modal (por exemplo, Displacement6) para ativ-lo e, em seguida, clique com o boto direito do mouse no cone e selecione Animar.O PropertyManager de Animao exibido.

2 Clique em .A animao fica ativa na rea de grficos.

3 Clique em para parar a animao. 4 Clique em para sair do modo de animao.

Animar outras plotagens de forma modal

1 Clique duas vezes no cone da forma modal (ou defina novas plotagens de forma modal para modos mais elevados) e, em seguida, clique com o boto direito do mouse no cone e selecione Animar.

2 Analise tambm as animaes de modo de corpo rgido para as frequncias no.1 at 6.

Nota: A frequncia no.1 corresponde ao modo de corpo rgido onde a placa translada ao longo da direo global X como um corpo rgido. Assim, nenhuma deformao mostrada.

Nota: A frequncia no.7 corresponde primeira frequncia natural real da placa.Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation 2-43

Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks SimulationCriar um estudo de frequncia com base na configurao Quarter plate1 Ative a configurao Quarter plate.2 Execute as etapas descritas acima para criar um estudo de frequncia denominado Freq-quarter.

Listar frequncias ressonantes

As cinco primeiras frequncias ressonantes so agora listadas como mostrado.

Anime as plotagens de forma modal para o estudo Freq-quarter e compare-as com as do estudo Freq-Whole.

Nota: Arraste e solte a pasta Fixtures do estudo Quarter plate no estudo Freq-quarter e suprima o acessrio de fixao Reference Geometry-1.

Nota: Como analisamos apenas um quarto do modelo, os modos antissimtricos no so capturados no estudo Freq-quarter. Por esta razo, recomendvel realizar anlises de frequncia do modelo completo.Como o acessrio de fixao Symmetry-1 restringe o modelo em determinadas direes, apenas um modo de corpo rgido (modo de frequncia zero) detectado.2-44 Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation

Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks SimulationProjetos Modelagem de um quarto de placa com malha de casca

Use a malha de casca para resolver o modelo de um quarto de placa. Voc vai aplicar controle de malha para aprimorar a exatido dos resultados.

Tarefas1 Clique em Inserir, Superfcie, Superfcie mdia no menu principal do SolidWorks na

parte superior da tela.2 Selecione as superfcies frontal e traseira da placa,

como mostrado.3 Clique em OK.4 Crie um estudo esttico denominado Shells-quarter.

5 Expanda a pasta Plate-with-hole, clique com o boto direito do mouse em SolidBody e selecione Excluir da anlise.

6 Defina casca de 25 mm (formulao Fina). Para fazer isso:a) Clique com o boto direito do mouse em

SurfaceBody na pasta Plate-with-hole da rvore de estudo do Simulation e selecione Editar definio.

b) No PropertyManager de Definio de casca, selecione mm e digite 25 mm como Espessura de casca.

c) Clique em .7 Atribua Liga de ao casca. Para fazer isso:

a) Clique com o boto direito do mouse na pasta Plate-with-hole e selecione Aplicar material a todos os corpos.

b) Expanda a biblioteca SolidWorks Materials e selecione Liga de ao na categoria Steel.

c) Clique em Aplicar e em Fechar.8 Aplique acessrios de fixao de simetria s duas arestas mostradas na figura.

Resposta: Faa o seguinte:a) Clique com o boto direito do mouse em Fixtures e selecione Acessrios de

fixao avanados.

Nota: Para uma malha de casca, suficiente restringir uma aresta em vez da face.Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation 2-45

Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks Simulationb) No campo Faces, Arestas, Vrtices para acessrio de fixao, selecione a aresta indicada na figura.

c) No campo Face, Aresta, Plano, Eixo para direo, selecione Plane3.

d) Restrinja a translao Normal ao plano e as rotaes Ao longo do plano Dir 1 e Ao longo do plano Dir 2.

e) Clique em .

9 Usando procedimento idntico, aplique um acessrio de fixao de simetria outra aresta mostrada na figura. Desta vez, use o recurso Plane2 para o campo Face, Aresta, Plano, Eixo para direo.

10 Aplique 1 N/mm^2 (MPa) de Presso aresta mostrada na figura.Resposta: Faa o seguinte:a) Clique com o boto direito do mouse na pasta

External Loads e selecione Presso.b) Em Tipo, selecione Usar geometria de referncia.c) No campo Faces, Arestas para presso, selecione a

aresta vertical mostrada na figura.d) No campo Face, Aresta, Plano, Eixo para direo,

selecione a aresta indicada na figura.e) Especifique 1 N/mm^2 (MPa) no dilogo Valor da

presso e marque a caixa de seleo Inverter direo.f) Clique em .

11 Aplique controle de malha aresta mostrada na figura.Resposta: Faa o seguinte:a) Na rvore de estudos do Simulation, clique com o boto

direito no cone Mesh e selecione Aplicar controle de malha. O PropertyManager de Controle de malha exibido.

b) Selecione a aresta do furo, como mostrado na figura.c) Clique em .2-46 Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation

Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks Simulation12 Gere a malha para a pea e execute a anlise.Resposta: Faa o seguinte:a) Na rvore do SolidWorks Simulation Manager, clique com o boto direito do mouse

no cone Mesh e selecione Criar malha. b) Use os parmetros predeterminados da malha.c) Marque Executar (solucionar) a anlise. d) Clique em .

13 Faa a plotagem da tenso na direo X. Qual a tenso SX mxima?Resposta: Faa o seguinte:a) Na rvore do SolidWorks Simulation Manager, clique com o boto direito do mouse

na pasta Results e selecione Definir plotagem de tenso. A caixa de dilogo de Plotagem de tenso exibida.

b) Selecione SX: Tenso normal em X no campo Componente.c) Selecione N/mm^2 (MPa) em Unidades.d) Clique em . e) A tenso normal mxima SX de 2,96 MPa (429,31 psi).

14 Calcule o erro na tenso normal SX usando a seguinte relao:

Resposta:

A soluo terica para a tenso mxima SX : SXmax = 3,0245 MPa (438,67 psi).

O percentual de erro na tenso normal mxima SX 2,1%.

Na maioria das aplicaes de anlise de projeto, um erro de aproximadamente 5% aceitvel.

ErrorPercentageSXTheory SXCOSMOS

SXTheory----------------------------------------------------- 100=Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation 2-47

Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks SimulationFolha de trabalho do vocabulrio da Lio 2 Gabarito

Nome: ______________________________Turma: _________ Data:_______________

Preencha as lacunas com as palavras apropriadas.

1 Mtodo que aprimora os resultados de tenses atravs do refinamento automtico da malha em regies de concentrao de tenses: h-adaptativo

2 Mtodo que aprimora os resultados de tenses atravs do aumento da ordem polinomial: p-adaptativo

3 O tipo de grau de liberdade que possui o n de um elemento tetradrico: translacional 4 Os tipos de grau de liberdade que possuem o n de um elemento de casca: translacional

e rotacional

5 Material com propriedades elsticas iguais em todas as direes: isotrpico6 Tipo de malha apropriado para modelos volumosos: Malha slida7 Tipo de malha apropriado para modelos finos: Malha de casca8 Tipo de malha apropriado para modelos com peas finas e peas volumosas: Malha

mista2-48 Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation

Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks SimulationTeste da Lio 2 Gabarito

Nome: ______________________________Turma: _________ Data:_______________

Instrues: Responda s perguntas digitando as respostas corretas no espao fornecido.

1 Quantos ns existem em elementos de casca com alta qualidade e qualidade de rascunho?Resposta: 3 para rascunho e 6 para alta qualidade

2 Alterar a espessura de uma casca exige que a malha seja refeita?Resposta: No.

3 O que so mtodos adaptativos e qual a ideia bsica de sua formulao?Resposta: Mtodos adaptativos so mtodos iterativos que procuram aprimorar automaticamente a exatido de estudos estticos. Baseiam-se na estimativa do perfil de erro em um campo de tenso. Se um n comum a vrios elementos, o solver fornece diversas respostas no mesmo n para cada elemento. A variao desses resultados fornece uma estimativa do erro. Quanto mais prximos esses valores estiverem entre si, maior a exatido dos resultados no n.

4 Qual a vantagem de usar mltiplas configuraes no seu estudo?Resposta: Voc pode fazer experincias com a geometria do seu modelo em um documento. Cada estudo associado a uma configurao. Alterar a geometria de uma configurao afeta apenas os estudos associados a ela.

5 Como voc pode criar rapidamente um novo estudo com pequenas diferenas em relao a um estudo existente?Resposta: Arraste e solte o cone de um estudo existente no cone superior da rvore do SolidWorks Simulation Manager e, em seguida, edite, adicione ou exclua recursos para definir o estudo.

6 Quando no h mtodos adaptativos disponveis, como voc pode ter confiana nos resultados?Resposta: Gere novamente a malha do modelo usando um tamanho de elemento menor e execute o estudo novamente. Se as alteraes nos resultados ainda forem significativas, repita o processo at que haja convergncia de resultados.

7 Em que ordem o programa calcula as tenses, os deslocamentos e as deformaes?Resposta: O programa calcula os deslocamentos, as deformaes e as tenses.

8 Em uma soluo adaptativa, qual quantidade converge mais rpido: deslocamento ou tenso?O deslocamento converge mais rpido que a tenso. Isso se deve ao fato de a tenso ser a derivada segunda do deslocamento.Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation 2-49

Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks SimulationResumo da lio

A aplicao de mtodos adaptativos se baseia na estimativa dos erros de continuidade de um campo de tenso. Os mtodos adaptativos s esto disponveis em estudos estticos.

Os mtodos adaptativos melhoram a exatido sem a interferncia do usurio.

A tenso terica no ponto de aplicao de uma carga concentrada infinita. As tenses continuam a aumentar medida que voc usa uma malha menor em torno da singularidade ou usa o mtodo adaptativo h.

A aplicao do controle de malha exige a identificao das regies crticas antes da execuo do estudo. Os mtodos adaptativos no exigem a identificao das regies crticas.

Simetria pode ser usada, quando apropriado, para reduzir o tamanho do problema. O modelo deve ser simtrico em relao geometria, acessrios de fixao, cargas e propriedades do material em todo o plano de simetria.

Nenhum acessrio de fixao permitido na anlise de frequncia e so manifestados pela presena de modos de corpo rgido (frequncias zero ou prximas de zero).

Acessrios de fixao de simetria devem ser evitados em estudos de frequncia e de flambagem, pois s possvel extrair modos simtricos.

Peas finas so modeladas melhor com elementos de casca. Os elementos de casca resistem a foras de membrana e de curvatura.

Modelos volumosos devem ter a gerao de malha com elementos slidos.

Voc deve usar malha mista quando tiver peas volumosas e finas no mesmo modelo.2-50 Manual do Instrutor do SolidWorks Simulation

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