SolidWorks Simulation Student Guide PTB

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  • 8/12/2019 SolidWorks Simulation Student Guide PTB

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    Srie de Projeto deEngenharia e Tecnologia

    Uma introduo a aplicaes de anlisede tenso com o SolidWorks Simulation,Guia do Aluno

    SolidWorks Corporation

    300 Baker Avenue

    Concord, Massachusetts 01742 EUA

    Telefone: +1-800-693-9000

    Fora dos EUA: +1-978-371-5011

    Fax: +1-978-371-7303

    E-mail: [email protected]

    Web: http://www.solidworks.com/education

  • 8/12/2019 SolidWorks Simulation Student Guide PTB

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    1995-2010, Dassault Systmes SolidWorks Corporation, a Dassault Systmes S.A. company, 300 Baker Avenue, Concord,

    Mass. 01742 USA. All Rights Reserved.

    The information and the software discussed in this document are subject to change without notice and are not commitments by Dassault

    Systmes SolidWorks Corporation (DS SolidWorks).

    No material may be reproduced or transmitted in any form or by any means, electronic or mechanical, for any purpose without the express

    written permission of DS SolidWorks.

    The software discussed in this document is furnished under a license and may be used or copied only in accordance with the terms of thislicense. All warranties given by DS SolidWorks as to the software and documentation are set forth in the SolidWorks Corporation License and

    Subscription Service Agreement, and nothing stated in, or implied by, this document or its contents shall be considered or deemed a modifca-

    tion or amendment of such warranties.

    Patent Notices for SolidWorks Standard, Premium, Educational, and Professional Products

    U.S. Patents 5,815,154; 6,219,049; 6,219,055; 6,603,486; 6,611,725; 6,844,877; 6,898,560; 6,906,712; 7,079,990; 7,184,044; 7,477,262;

    7,502,027; 7,558,705; 7,571,079; 7,590,497; 7,643,027; 7,672,822; 7,688,318; 7,694,238, and foreign patents, (e.g., EP 1,116,190 and JP

    3,517,643). U.S. and foreign patents pending.

    Trademarks and Other Notices for All SolidWorks Products

    SolidWorks, 3D PartStream.NET, 3D ContentCentral, PDMWorks, eDrawings, and the eDrawings logo are registered trademarks and

    FeatureManager is a jointly owned registered trademark of DS SolidWorks.

    SolidWorks Enterprise PDM, SolidWorks Simulation, SolidWorks Flow Simulation, and SolidWorks 2010 are product names of DS

    SolidWorks.CircuitWorks, Feature Palette, FloXpress, PhotoWorks, TolAnalyst, and XchangeWorks are trademarks of DS SolidWorks.

    FeatureWorks is a registered trademark of Geometric Ltd.

    Other brand or product names are trademarks or registered trademarks of their respective holders.

    COMMERCIAL COMPUTER SOFTWARE - PROPRIETARY

    U.S. Government Restricted Rights. Use, duplication, or disclosure by the government is subject to restrictions as set forth in FAR 52.227-19

    (Commercial Computer Software - Restricted Rights), DFARS 227.7202 (Commercial Computer Software and Commercial Computer

    Software Documentation), and in the license agreement, as applicable.

    Contractor/Manufacturer:

    Dassault Systmes SolidWorks Corporation, 300 Baker Avenue, Concord, Massachusetts 01742 USA

    Copyright Notices for SolidWorks Standard, Premium, Educational, and Professional Products

    Portions of this software 1990-2010 Siemens Product Lifecycle Management Software III (GB) Ltd.

    Portions of this software 1998-2010 Geometric Ltd.

    Portions of this software 1986-2010 mental images GmbH & Co. KG.

    Portions of this software 1996-2010 Microsoft Corporation. All rights reserved.

    Portions of this software 2000-2010 Tech Soft 3D.

    Portions of this software 1998-2010 3Dconnexion.

    This software is based in part on the work of the Independent JPEG Group. All Rights Reserved.

    Portions of this software incorporate PhysX by NVIDIA 2006-2010.

    Portions of this software are copyrighted by and are the property of UGS Corp. 2010.

    Portions of this software 2001 - 2010 Luxology, Inc. All Rights Reserved, Patents Pending.

    Portions of this software 2007 - 2010 DriveWorks Ltd.

    Copyright 1984-2010 Adobe Systems Inc. and its licensors. All rights reserved. Protected by U.S. Patents 5,929,866; 5,943,063; 6,289,364;

    6,563,502; 6,639,593; 6,754,382; Patents Pending.Adobe, the Adobe logo, Acrobat, the Adobe PDF logo, Distiller and Reader are registered trademarks or trademarks of Adobe Systems Inc.

    in the U.S. and other countries.

    For more copyright information, in SolidWorks see Help > About SolidWorks.

    Other portions of SolidWorks 2010 are licensed from DS SolidWorks licensors.

    Copyright Notices for SolidWorks Simulation

    Portions of this software 2008 Solversoft Corporation.

    PCGLSS 1992-2007 Computational Applications and System Integration, Inc. All rights reserved.

    Portions of this product are distributed under license from DC Micro Development, Copyright 1994-2005 DC Micro Development, Inc.

    All rights reserved.

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    Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation 1

    i

    Introduo

    Sobre este curso

    AIntroduo a aplicaes de anlise de tenso com o SolidWorks Simulatione osmateriais de apoio associados foram projetados para ajud-lo a ensinar a simulaocom o SolidWorks Simulation em um ambiente acadmico.

    Tutoriais on-line

    AIntroduo a aplicaes de anlise de tenso com o

    SolidWorks Motion funciona como recurso adicional,complementada pelos Tutoriais On-line do SolidWorksSimulation.

    Acessar os tutoriais

    Para iniciar os Tutoriais on-line, clique em Ajuda,Tutoriais do SolidWorks, Todos os tutoriais doSolidWorks. A janela do SolidWorks redimensionada e uma segunda janela aparece ao ladocom uma lista de tutoriais disponveis. Quando vocpassa o ponteiro sobre os links, uma ilustrao do

    tutorial aparece na parte inferior da janela. Clique nolink desejado para iniciar o tutorial.

    Convenes

    Defina sua resoluo de tela como 1280x1024 paravisualizar melhor os tutoriais.

    Os tutoriais apresentam os seguintes cones:

    Passa para a prxima tela do tutorial.

    Representa uma nota ou uma dica. No um

    link; a informao apresentada direita docone. As notas e dicas oferecem sugestesteis e etapas que poupam tempo.

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    Introduo

    2 Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation

    Voc pode clicar na maioria dos botes da barra de ferramentas que aparece naslies para fazer piscar o boto correspondente no SolidWorks. Na primeira vezem que voc clicar no boto, aparecer uma mensagem do controle ActiveX: Umcontrole ActiveX nesta pgina pode ser inseguro para interagir com outras partesda pgina. Deseja permitir essa interao? Essa uma medida de precauopadronizada. Os controles ActiveX nos Tutoriais on-line no prejudicaro o seu

    sistema. Se voc clicar em No, os scripts sero desativados nesse tpico. Cliqueem Simpara executar os scripts e fazer piscar o boto.

    Abrir arquivoou Definir esta opoautomaticamente abre o arquivo ou define aopo.

    Exemplo de vdeo mostra um vdeo sobre essa etapa.

    Mais detalhes sobre...apresenta mais informaes sobre o tpico. Embora nosejam necessrias para concluir o tutorial, essas informaes oferecem maisdetalhes sobre o assunto.

    Por que eu...?oferece um link para mais informaes sobre um procedimentoe os motivos para a utilizao do mtodo indicado. Essas informaes no sonecessrias para concluir o tutorial.

    Imprimir os tutoriais

    Se desejar, voc pode imprimir os Tutoriais on-line seguindo este procedimento:

    1 Na barra de navegao do tutorial, clique em Exibir .

    A tabela de contedo dos Tutoriais on-line aparece.

    2 Clique com o boto direito do mouse no livro que representa a lio que voc deseja

    imprimir e selecione Imprimirno menu de atalho.A caixa de dilogo Imprimir tpicos exibida.

    3 Selecione Imprimir o cabealho selecionado e todos os subtpicose clique em OK.

    4 Repita esse processo para cada lio que desejar imprimir.

    Linha de produtos do SolidWorks Simulation

    Embora este curso esteja focalize uma introduo dinmica de corpo rgido usando oSolidWorks Motion Simulation, a linha de produtos completa abrange uma ampla faixa dereas de anlise a considerar. O pargrafo a seguir lista toda a linha de pacote e mdulosdo SolidWorks Simulation.

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

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    Introduo

    Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation 3

    Estudos de flambagem analisam o desempenho de peas finas sob cargas decompresso. Perguntas tpicas que sero respondidas com o uso deste tipo deestudo incluem:As pernas de meu vaso so fortes o suficiente para no apresentar falha porescoamento, mas sero resistentes para no cederem devido perda deestabilidade?

    O projeto pode ser modificado para assegurar a estabilidade dos componentesfinos na montagem?

    Estudos de freqncia oferecem ferramentas para anlise dosmodos e freqncias naturais. Isso essencial no projeto demuitos componentes carregados de maneira esttica edinmica. Perguntas tpicas que sero respondidas com o usodeste tipo de estudo incluem:A pea ir entrar em ressonncia sob cargas normais deoperao?As caractersticas de freqncia dos componentes soadequadas para a aplicao pretendida?O projeto pode ser modificado para melhorar as caractersticas de freqncia?

    Estudos trmicos oferecem ferramentas para anlise datransferncia de calor por meio de conduo, convecoe radiao. Perguntas tpicas que sero respondidas como uso deste tipo de estudo incluem:Mudanas de temperatura afetaro o modelo?Como o modelo opera em um ambiente com flutuaode temperatura?Quanto tempo demora para 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)?

    Estudos de teste de queda so usados para analisar a tensoem peas ou montagens mveis que se chocam contra umobstculo. Perguntas tpicas que sero respondidas com ouso deste tipo de estudo incluem:O que acontecer se o produto for manuseadoincorretamente durante o transporte ou sofrer uma queda?Como o produto se comporta quando sofre uma queda empiso de madeira rgida, carpete ou concreto?

    Estudos de otimizao so aplicados para melhorar (otimizar) o projetoinicial com base em um conjunto de critrios selecionados como tensomxima, peso, freqncia ideal etc. Perguntas tpicas que serorespondidas 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 maiseconmico sem comprometer a resistncia e o desempenho?

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    Introduo

    4 Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation

    Estudos de fadiga analisam a resistncia de peas emontagens submetidas a cargas repetitivas por longo tempo.Perguntas tpicas que sero respondidas com o uso deste tipode 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 variveisou a extremos de temperatura por longos perodos?Reprojetar o modelo ajuda a minimizar os danos causados por foras ou temperaturasvariveis?

    Estudos no lineares oferecem ferramentas para anlise de tenso empeas e montagens que sofrem cargas intensas e/ou grandes deformaes.Perguntas tpicas que sero respondidas com o uso deste tipo de estudoincluem:Peas fabricadas em borracha (o-rings, por exemplo) ou espumaapresentam bom desempenho sob determinada carga?

    O modelo sofre dobramento excessivo sob condies normaisde operao?

    Estudos dinmicos analisam objetos submetidos a cargas que variamcom o tempo. Exemplos tpicos poderiam ser cargas de choque emcomponentes montados em veculos, turbinas submetidas a cargas deforas oscilatrias, componentes de aeronaves sob cargas aleatriasetc. Esto disponveis estudos lineares (pequenas deformaesestruturais, modelos de materiais bsicos) e no lineares (grandesdeformaes estruturais, cargas intensas e materiais avanados). Perguntas tpicas quesero respondidas com o uso deste tipo de estudo incluem:Os suportes submetidos a cargas de choque quando o veculo passa por buracos na estradaforam projetados de forma segura? Quanto eles se deformam sob essas circunstncias?

    O Motion Simulation permite ao usurio analisar o comportamento

    cinemtico e dinmico dos mecanismos. Foras inerciais e foras que

    atuam nas juntas podem ser subseqentemente 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 estruturasfabricadas a partir de materiais laminados compostos.Perguntas tpicas que sero respondidas com o uso destemdulo incluem:O modelo composto falha sob a carga especificada?A estrutura pode ficar mais leve usando materiais compostossem comprometer a resistncia e a segurana?O composto laminado soltar suas camadas?

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    Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation 1-1

    1

    Lio 1: Funcionalidade bsica do SolidWorks Simulation

    Aps a concluso bem-sucedida desta lio, voc poder compreender a funcionalidadebsica do SolidWorks Simulation e executar a anlise esttica da montagem a seguir.

    Ei xo

    Perna daaranhaCubo

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    Lio 1: Funcionalidade bsica do SolidWorks Simulation

    1-2 Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation

    Exerccio de aprendizado ativo Execuo da anlise esttica

    Use o SolidWorks Simulation para executar uma anliseesttica da montagem Spi der . SLDASMmostrada direita.

    As instrues passo a passo so fornecidas abaixo.

    Criar um diretrio SimulationTemp

    Recomendamos salvar o Sol i dWor ks Si mul at i onEducat i onExampl es em umdiretrio temporrio para salvar a cpia original para uso repetido.

    1 Crie um diretrio temporrio denominado Si mul at i onTempna pasta Exampl es

    do diretrio de instalao do Sol i dWor ks Si mul at i on.2 Copie o diretrio do Sol i dWor ks Si mul at i onEducat i onExampl es no

    diretrio Si mul at i onTemp.

    Abrir o documento Spider.SLDASM

    1 Clique em Abrir nabarra de ferramentasPadro. A caixa de dilogoAbrir exibida.

    2 Acesse a pasta

    Si mul at i onTempnodiretrio de instalao doSol i dWor ksSi mul at i on.

    3 SelecioneSpi der . SLDASM

    4 Clique em Abrir.

    A montagem spi der . SLDASM aberta.

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    Lio 1: Funcionalidade bsica do SolidWorks Simulation

    Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation 1-3

    A montagem spi der (aranha) tem trs componentes: shaf t (eixo), hub(cubo) eperna da spi der (aranha). A figura abaixo mostra os componentes da montagem emvista explodida.

    Verificar o menu do SolidWorks Simulation

    Se o SolidWorks Simulation estiverinstalado corretamente, o menuSolidWorks Simulation ser exibidona 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 SolidWorksSimulation.

    3 Clique em OK.

    O menu SolidWorks Simulation exibido na barra de menus do SolidWorks.

    Ei xo

    Perna da aranha

    Cubo

    Menu do SolidWorks Simulation

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    Lio 1: Funcionalidade bsica do SolidWorks Simulation

    1-4 Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation

    Definir as unidades de anlise

    Antes de comear esta lio vamosdefinir as unidades da anlise.

    1 Na barra de menus do SolidWorks,clique em Simulation, Opes.

    2 Clique na guia Opespredeterminadas.

    3 Selecione Ingls (IPS)em Sistemade unidades.

    4 Selecione pol.e psinos camposComprimento/deslocamento ePresso/tenso, respectivamente.

    5 Clique em OK.

    Etapa 1: Criar um estudo

    A primeira etapa da execuo da anlise criar um estudo.

    1 Clique em Simulation, Estudono menu principal do SolidWorks na parte superior datela.

    O PropertyManager de Estudo exibido.

    2 Em Nome, digite MyFi r st St udy(Meu primeiro estudo).

    3 Em Tipo, selecione Esttico.

    4 Clique em OK.

    O SolidWorks Simulation cria uma rvore de estudo doSimulation localizada abaixo da rvore de projeto doFeatureManager.

    Tambm criada uma guia na parte inferior da janela paravoc navegar entre vrios estudos e o seu modelo.

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    Lio 1: Funcionalidade bsica do SolidWorks Simulation

    Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation 1-5

    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 napasta

    Partse clique em Aplicar material a todos.

    A caixa de dilogo Mat er i al exibida.

    2 Em Selecionar a origem do material:

    a) SelecioneDe arquivos de biblioteca.b) Selecione sol i dwor ks mat er i al s(materiais do solidworks) como a

    biblioteca de materiais.c) Clique no sinal de mais ao lado da categoria de materiais Ao e selecioneLiga de

    ao.

    3 Clique em OK.

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

    Nota: As propriedades mecnicas e fsicas da liga de ao soexibidas na tabela da direita.

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    Lio 1: Funcionalidade bsica do SolidWorks Simulation

    1-6 Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation

    Etapa 3: Aplicar restries

    Vamos fixar os trs furos.

    1 Use as teclas de Setaspara girar a montagem, conforme mostrado na figura.

    2 Na rvore de estudo do Simulation, clique com o boto direito do mouse em

    Fi xtur es(Acessrios de fixao) e selecione Geometria fixa.O PropertyManager de Acessrios de fixao exibido.

    3 Certifique-se de que Tipoesteja configurado como Geometria fixa.

    4 Na rea de grficos, selecione as faces dos trs furos, como mostra a figura.

    Face, Facee Faceso exibidas na caixa Faces, Arestas, Vrticespara acessrio de fixao.

    5 Clique em .

    A restrio Fixa aplicada, e seus smbolos so exibidos nas faces selecionadas.

    O item Fi xt ur e- 1tambm aparece na pasta Fi xtur esna rvore de estudo doSimulation. O nome da restrio pode ser alterado a qualquer momento.

    Smbolos de restrio fixa

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    Lio 1: Funcionalidade bsica do SolidWorks Simulation

    Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation 1-7

    Etapa 4: Aplicar cargas

    Vamos aplicar uma fora de 500 lb. normal face mostrada na figura.

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

    2 Na rvore do SolidWorks Simulation Manager, clique com

    o boto direito do mouse na pasta Ext ernal Loadseselecione 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 arestasde casca para fora normal.

    4 Certifique-se de que a direo Normalesteja selecionada.

    5 Certifique-se de que Unidadesesteja definida como Ingls (IPS).

    6 Na caixa Valor da fora , digite 500.

    7 Clique em .O SolidWorks Simulation aplica a fora face selecionada, e o item For ce- 1exibido na pasta Ext ernal Loads.

    Para ocultar smbolos de restries e cargas

    Na rvore do SolidWorks Simulation Manager, clique com o boto direito do mouse napasta Fi xtur es ou Ext ernal Loadse clique em Ocul t ar t odos.

    Etapa 5: Gerar malha da montagem

    A gerao de malha divide o modelo em pequenas partes chamadas

    elementos. Com base nas dimenses geomtricas do modelo, oSolidWorks Simulation sugere um tamanho predeterminado deelemento (neste caso, 0,179707 pol.) que pode ser alterado conformenecessrio.

    1 Na rvore de estudo do Simulation, clique com o boto direitodo mouse no cone Mal hae selecione Criar malha.

    O PropertyManager de Malha exibido.

    2 Expanda Parmetros de malhamarcando a caixa de seleo.

    Certifique-se de que Malha padroesteja selecionado eTransio automticano esteja marcada.

    Mantenha o Tamanho global predeterminado e a Tolernciasugerida pelo programa.

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    Lio 1: Funcionalidade bsica do SolidWorks Simulation

    1-8 Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation

    3 Clique em OKpara comear a gerar a malha.

    Etapa 6: Executar a anlise

    Na rvore de estudo do Simulation, clique com o boto direito do mouse no cone MyFi r st St udy(Meu primeiro estudo) e clique em Executarpara iniciar a anlise.

    Quando a anlise concluda, o SolidWorks Simulation cria automaticamente aplotagem predeterminada dos resultados armazenados na pasta Resul t s.

    Tamanho

    global

    O tamanho de elemento global a

    medida do dimetro mdio de uma

    esfera que envolve o elemento.

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    Lio 1: Funcionalidade bsica do SolidWorks Simulation

    Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation 1-9

    Etapa 7: Visualizar os resultados

    Tenso de von Mises

    1 Clique no sinal de mais ao lado da pasta Resul t s.

    Todos os cones de plotagem padro so exibidos.

    2 Clique duas vezes em St r ess1 ( - vonMi ses- ) para exibir a plotagem dosresultados.

    Nota: Se as plotagens predeterminadas no forem exibidas, clique com o botodireito do mouse na pasta Resul t se selecione Definir plotagem detenso. Defina as 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 Exibiranotao mn.e Exibir anotao mx.. Em seguida, clique em .

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    Lio 1: Funcionalidade bsica do SolidWorks Simulation

    1-10 Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation

    Animar a plotagem

    1 Clique com o boto direito do mouse em Stress1( - vonMi ses- ) e clique emAnimar.

    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 arquivoAVI em disco.

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

    o arquivo AVI.

    4 Clique em para Reproduzira animao.

    A animao reproduzida na rea de grficos.

    5 Clique em para Parara animao.

    6 Clique em para fechar o PropertyManager de Animao.

    Visualizar os deslocamentos resultantes

    1 Clique duas vezes no coneDi spl acement 1( - Res di sp- ) para exibira plotagem do deslocamentoresultante.

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    Lio 1: Funcionalidade bsica do SolidWorks Simulation

    Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation 1-11

    O projeto seguro?

    O Assistente de verificao de projetopode 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 Resul t se selecione Definir Plotagemde Fator de Segurana.

    exibido o PropertyManager de Fator de SeguranaEtapa 1 de 3.

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

    3 Clique em Avanar.

    O PropertyManager do Assistente de verificao de projetoEtapa 2 de 3 exibido.

    4 Defina Unidades como psi.

    5 Em Definir limite de tenso em, selecione Limite deescoamento.

    6 Clique em Avanar.

    O PropertyManager do Assistente de verificao de projetoEtapa 3 de 3 exibido.

    7 Selecione reas abaixo do fator de seguranae digite 1.

    Nota: Vrios critrios de escoamento estodisponveis. O critrio de von Mises geralmente usado para verificar a falha de escoamento emmateriais maleveis.

    Nota: Quando escoa, o material continua a sedeformar plasticamente a uma razo maisrpida. No caso extremo, ele continua a sedeformar mesmo quando a carga no aumentada.

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    Lio 1: Funcionalidade bsica do SolidWorks Simulation

    1-12 Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation

    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 indicaque todos os locais so seguros.

    Qual o nvel de segurana do projeto?

    1 Clique com o boto direito do mousena pasta Resul t se selecioneDefinir plotagem de verificao deprojeto.

    O PropertyManager do assistentedeVerificao de projeto Etapa 1

    de 3 exibido.2 Na lista Critrio, selecione Tenso

    de Max von Mises.

    3 Clique em Avanar.

    O PropertyManager do assistentedeVerificao de projeto Etapa 2de 3 exibido.

    4 Clique em Avanar.

    O PropertyManager do assistente de Verificao de projeto Etapa 3 de 3 exibido.

    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 desegurana de aproximadamente 6,4.

    Nota: O fator de segurana 1,0 em um local significa que o material estcomeando a escoar. O fator de segurana 2,0, por exemplo,significa que o projeto seguro no local e que o material comeara escoar se voc dobrar as cargas.

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    Lio 1: Funcionalidade bsica do SolidWorks Simulation

    Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation 1-13

    Salvar todas as plotagens geradas

    1 Clique com o boto direito do mouse no cone MyFi r st St udye clique em Salvartodas 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 Relatrioajuda a documentar seu trabalho de maneira rpida e sistemticapara cada estudo. O programa gera relatrios estruturais prontos para a Internet (arquivosHTML) e documentos do Word que descrevem todos os aspectos relacionados ao estudo.

    1 Clique em Simulation, Relatriono menu principal do SolidWorks na parte superiorda tela.

    A caixa de dilogo Opes de relatrioexibida.

    A seo Configuraes de formato derelatriopermite selecionar um estilo derelatrio e escolher as sees que seroincludas nele. Voc pode excluir algumassees movendo-as do campo Seesincludaspara o campo Disponvel.

    2 Cada seo do relatrio pode ser personalizada.Por exemplo, selecione a seo Pgina de capaem Sees includase preencha os camposNome, Logotipo, Autor e Empresa.

    Observe que os formatos aceitveis de logotiposo Arquivos JPEG (*.jpg), Arquivos GIF(*.gif)ou Arquivos Bitmap (*.bmp).

    3 Realce Conclusona lista Sees includase digite a concluso do seu estudo na caixaComentrios.

    4 Marque a caixa de seleo Exibir relatrio ao publicare a opo Word.

    5 Clique em Publicar.

    O relatrio aberto como um documento do Word.

    Alm disso, o programa cria um cone na pasta Repor t na rvore do SolidWorks

    Simulation Manager.Para editar qualquer seo do relatrio, clique com o boto direito do mouse no conedo relatrio e clique em Editar definio. Modifique a seo e clique em OKparasubstituir 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.

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    Lio 1: Funcionalidade bsica do SolidWorks Simulation

    1-14 Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation

    Avaliao de 5 minutos

    1 Como voc inicia uma sesso do SolidWorks Simulation?

    _____________________________________________________________________

    _____________________________________________________________________

    2 O que fazer se o menu do SolidWorks Simulation no estiver na barra de menus doSolidWorks?

    _____________________________________________________________________

    _____________________________________________________________________

    3 Que tipos de documentos o SolidWorks Simulation pode analisar?_____________________________________________________________________

    _____________________________________________________________________

    4 O que anlise? ________________________________________________________

    _____________________________________________________________________

    5 Por que a anlise importante? _________________________________________________________________________________________________________________

    _____________________________________________________________________

    6 O que estudo de anlise? ________________________________________________

    _____________________________________________________________________

    7 Quais tipos de anlise podem ser realizadas no SolidWorks Simulation?

    _____________________________________________________________________

    8 O que a anlise esttica calcula? ___________________________________________

    _____________________________________________________________________

    9 O que tenso?_________________________________________________________

    _____________________________________________________________________

    10 Quais so as principais etapas da execuo de uma anlise?

    _____________________________________________________________________

    11 Como possvel alterar o material de uma pea?

    _____________________________________________________________________

    12 O assistente de Verificao de projeto mostra um fator de segurana de 0,8 em algunslocais. O projeto seguro? ________________________________________________

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    Lio 1: Funcionalidade bsica do SolidWorks Simulation

    Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation 1-15

    Projetos Deflexo de uma viga devido a uma fora na extremidade

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

    Tarefas

    1 Abra o arquivoFr ont _Cant i l ever . sl dpr t na pastaExampl es do diretrio de instalao doSolidWorks Simulation.

    2 Mea a largura, altura e comprimento docantilver.

    3 Salve a pea com outro nome.

    4 Crie um estudo Esttico.

    5 Atribua Alloy Steel(Liga de ao) pea.Qual o valor do mdulo elstico em psi?Resposta:__________________________

    6 Fixe uma das faces da extremidade da vigaengastada.

    7 Aplique uma fora para baixo, commagnitude de 100 lb., borda superior daface da outra extremidade.

    8 Gere a malha para a pea e execute a anlise.

    9 Faa a plotagem do deslocamento na direo Y. Qual o deslocamento Y mximo naextremidade livre da viga engastada?Resposta:_______________________________

    10 Calcule o deslocamento vertical terico na extremidade livre usando a seguintefrmula:

    ondeF a fora,Lo comprimento da viga,Eo mdulo de elasticidade, we ha largurae a altura da viga, respectivamente.

    Resposta:_______________________________________________________________________

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

    Resposta:_______________________________________________________________________

    Face fixa L=10 pol.

    100 lb. de fora

    w=1 pol.

    h=1 pol.

    seo transversal

    UYTheory4FL

    3

    Ewh3

    -------------=

    ErrorPercentageUYTheory UYCOSMOS

    UYTheory-------------------------------------------------------

    100=

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    Lio 1: Funcionalidade bsica do SolidWorks Simulation

    1-16 Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation

    Lio 1 Folha de trabalho de vocabulrio

    Nome: ______________________________ Turma: _________ Data:_______________

    Preencha as lacunas com as palavras apropriadas.

    1 A seqncia de criao de um modelo no SolidWorks, fabricao e teste de umprottipo: ________________

    2 Umasituao hipotticade tipo de anlise, materiais, restries e cargas: _________

    3 O mtodo usado pelo SolidWorks Simulation para realizar uma anlise:______________

    4 O tipo de estudo que calcula deslocamentos, deformaes e tenses: ___________

    5 O processo de subdiviso do modelo em pequenas partes: __________

    6 Pequenas partes com formas simples criadas durante a gerao da malha: ___________

    7 Os elementos compartilham pontos em comum chamados: _________

    8 A fora que atua na rea dividida pela rea: __________9 O colapso sbito de projetos delgados devido a cargas de compresso axial: _________

    10 Um estudo que calcula a temperatura mxima de um projeto: ____________

    11 O nmero que fornece uma descrio geral do estado de tenso: ______________

    12 Tenses normais em planos onde as tenses de cisalhamento desaparecem:_________________

    13 Freqncias nas quais um corpo tende a vibrar: _____________________

    14 O tipo de anlise que pode ajudar a evitar a ressonncia: __________________

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    Lio 1: Funcionalidade bsica do SolidWorks Simulation

    Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation 1-17

    Lio 1 Questionrio

    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? ___________________________________________________________________________________________

    2 Que tipos de anlise o SolidWorks Simulation pode realizar? ____________________

    _____________________________________________________________________

    3 Aps obter os resultados de um estudo, voc muda o material, as cargas e/ou asrestries. preciso gerar a malha novamente?________________________________

    _____________________________________________________________________

    4 Aps gerar a malha de um estudo, voc alterou a geometria. preciso gerar a malha domodelo novamente? _____________________________________________________

    _____________________________________________________________________5 Como criar um novo estudo esttico? _______________________________________

    _____________________________________________________________________

    6 O que malha? ________________________________________________________

    _____________________________________________________________________

    7 Em uma montagem, quantos cones voc espera ver na pasta Sol i ds? ____________

    _____________________________________________________________________

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    Lio 1: Funcionalidade bsica do SolidWorks Simulation

    1-18 Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation

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    Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation 2-1

    2

    Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks Simulation

    Aps o trmino bem-sucedido desta lio, voc ser capaz de (a) usar mtodos adaptativospara melhorar a exatido dos resultados e (b) aplicar restries de simetria para analisarum quarto do modelo original.

    Voc vai calcular as tenses em uma placa quadrada de 20 pol. x 20 pol. x 1 pol. com umfuro de 1 pol. de raio no centro. A placa est sujeita a uma presso de trao de 100 psi.

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

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    Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks Simulation

    2-2 Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation

    Exerccio de aprendizado ativo Parte 1

    Use o SolidWorks Simulation para executar uma anlise estticada pea Pl at e- wi t h- hol e. SLDPRTmostrada direita.

    Voc vai calcular as tenses em uma placa quadrada de20 pol. x 20 pol. x 1 pol. com um furo de 1 pol. de raio no

    centro. A placa est sujeita a uma presso de trao de 100 psi.

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

    As instrues passo a passo so fornecidas abaixo.

    Criar um diretrio Simulationtemp

    Recomendamos salvar o Sol i dWor ks Si mul at i onEducat i onExampl es em umdiretrio temporrio para salvar a cpia original para uso repetido.

    1 Crie um diretrio temporrio denominadoSi mul at i ont emp

    na pastaExampl es

    do diretrio de instalao do Sol i dWor ks Si mul at i on.

    2 Copie o diretrio do Sol i dWor ks Si mul at i onEducat i onExampl es nodiretrio Si mul at i ont emp.

    Abrir o documento Plate-with-hole.SLDPRT

    1 Clique em Abrir na barra de ferramentas Padro. A caixa de dilogo Abrirexibida.

    2 Acesse a pasta Si mul at i ont empno diretrio de instalao do Sol i dWor ksSi mul at i on.

    3 Selecione Pl at e- wi t h- hol e. SLDPRT.4 Clique em Abrir.

    A pea Pl at e- wi t h- hol e. SLDPRT aberta.

    Observe que a pea tem duas configuraes: (a) Quart er pl ate(Quarto de placa)e (b) Whol e pl ate(Placa inteira). Certifique-se de que a configurao da Whol epl at eesteja ativa.

    Nota: As configuraes do documento esto listadas na guia doConfigurationManager na parte superior do painel esquerdo.

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    Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks Simulation

    Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation 2-3

    Verificar o menu do SolidWorks Simulation

    Se o SolidWorks Simulation estiverinstalado como suplemento, o menuSolidWorks Simulation ser exibidona 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 SolidWorksSimulation.

    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 Ingls (IPS)emSistema de unidades epol. epsi como as unidades decomprimento 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, Estudono menu principal do SolidWorks na parte superior datela.

    O PropertyManager de Estudo exibido.

    2 Em Nome,digite Whol e pl ate(Placa inteira).

    3 Em Tipo, selecione Esttico.

    4 Clique em .

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

    Menu do SolidWorks Simulation

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    Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks Simulation

    2-4 Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation

    Etapa 2: Atribuir material

    Atribuir Liga de ao

    1 Na rvore do SolidWorks Simulation Manager, clique com o boto direito do mouse napasta Pl ate- wi t h- hol ee clique em Aplicar material a todos.

    A caixa de dilogo Mat er i al exibida.

    2 Em Selecionar a origem do material:

    a) SelecioneDe arquivos de biblioteca.b) Selecione sol i dwor ks mat er i al s(materiais do solidworks) como a

    biblioteca de materiais.c) Clique no sinal de mais ao lado da categoria de materiais Ao e selecioneLiga de

    ao.

    3 Clique em OK.

    Nota: As propriedades mecnicas e fsicas da liga de ao soexibidas na tabela da direita.

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    Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks Simulation

    Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation 2-5

    Etapa 3: Aplicar restries

    Voc aplica restries para evitar rotaes para fora do plano e movimentos livres docorpo.

    1 Pressione a bar r a de espaoe selecione*Trimtricano menu Orientao.

    A orientao do modelo mostrada na figura.2 Na rvore de estudo do Simulation, clique com o

    boto direito do mouse em Fi xtur es(Acessrios de fixao) e clique em Acessriosde fixao avanados.

    O PropertyManager de Acessrios de fixaoexibido.

    3 Certifique-se de que Tipoest configurado comoUsar geometria de referncia.

    4 Na rea de grficos, selecione as 8 arestas

    mostradas na figura.Edgea Edgeso exibidas na caixa Faces, Arestas, Vrtices pararestrio.

    5 Clique na caixa Face, Aresta, Plano, Eixo para direoe selecione Plane1na rvoreflyout do FeatureManager.

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

    7 Clique em .

    As restries so aplicadas e seus smbolos aparecem nas arestas selecionadas.

    Alm disso, um cone de restrio ( Fi xt ur e- 1) exibido na pasta Fi xtur es.

    De maneira similar, execute as Etapas 2 a 7 paraaplicar restries aos conjuntos de arestas verticais,como mostrado na figura, para restringir as8 arestas Ao longo do plano Dir 1 doPlano1.

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

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    Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks Simulation

    2-6 Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation

    1 Na rvore de estudo do Simulation, clique com oboto direito do mouse na pasta Fi xtur eseclique em Acessrios de fixao avanados.

    O PropertyManager de Acessrios de fixaoexibido.

    2 Certifique-se de que Tipoest configurado comoUsar geometria de referncia.

    3 Na rea de grficos, clique no vrtice mostrado nafigura.

    Ver t exaparece na caixa Faces, Arestas,Vrtices para restrio.

    4 Clique na caixa Face, Aresta, Plano, Eixo paradireoe selecione Pl ane1na rvore flyout doFeatureManager.

    5 Em Translaes, selecione Normal ao plano .

    6 Clique em .Etapa 4: Aplicar presso

    Voc aplica uma presso de 100 psinormal s faces, como mostra afigura.

    1 Na rvore do SolidWorksSimulation Manager, clique como boto direito do mouse na pastaExt ernal Loadse clique emPresso.

    O PropertyManager de Presso exibido.

    2 Em Tipo, selecione Normal face selecionada.

    3 Na rea de grficos, selecione asquatro faces mostradas na figura.

    Facea Faceaparecemna caixa de lista Faces para presso.

    4 Certifique-se de que Unidadesesteja definida como Ingls (psi).

    5 Na caixa Valor da presso , digite 100.6 Marque a caixa Inverter direo.

    7 Clique em .

    O SolidWorks Simulation aplica a presso normal s faces selecionadas, e o conePr essur e- 1 exibido na pasta Ext ernal Loads.

    Para ocultar smbolos de restries e cargas

    Na rvore do SolidWorks Simulation Manager, clique com o boto direito do mouse napasta Fi xtur esou Ext ernal Loadse clique em Ocul t ar t odos.

    Face 3

    Face 4

    Face 1

    Face 2

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    Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks Simulation

    Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation 2-7

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

    A gerao de malha divide o modelo em partes menores chamadas elementos. Com basenas dimenses geomtricas do modelo, o SolidWorks Simulation sugere um tamanhopredeterminado de elemento que pode ser alterado conforme necessrio.

    1 Na rvore do SolidWorks Simulation Manager, clique com o boto direito do mouse no

    cone Meshe selecione Criar malha.O PropertyManager de Malha exibido.

    2 Expanda Parmetros de malhamarcando a caixa de seleo.

    Certifique-se de que Malha padroesteja selecionado e Transio automticanoesteja marcada.

    3 Digite 1,5(polegadas) para o Tamanho global e aceite a Tolerncia sugeridapelo programa.

    4 Marque Executar (solucionar) a anliseem 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 Resul t s e selecioneDefinir

    plotagem de tenso.

    O PropertyManager de Plotagem de tenso exibido.

    2 Em Exibir.

    a) Selecione SX: Tenso normal em Xno campo Componente.b) Selecione psiparaUnidades.

    3 Clique em .

    Nota: Para visualizar a plotagem da malha, clique com o boto direito do mouse

    na pasta Meshe selecione Exibir malha.

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    Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks Simulation

    2-8 Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation

    A tenso normal na plotagem dadireo X exibida.

    Observe a concentrao detenses na rea em torno do furo.

    Etapa 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 = 20 pol.

    r = raio do furo = 1 pol.

    t = espessura da placa = 1 pol.P = Fora de trao axial = Presso * (D * t)

    O valor analtico para a tenso mxima normal mx.= 302,452 psi

    O resultado do SolidWorks Simulation, sem usar mtodos adaptativos, SX = 253,6 psi.

    Esse resultado varia cerca de 16,1% em relao soluo terica. Em breve, voc ver queesse desvio significativo pode ser atribudo ao espaamento da malha.

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

    =k 3,0 3,13

    2rD-----

    3,662rD-----

    2 1,53 2r

    D-----

    3

    +=

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    Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks Simulation

    Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation 2-9

    Exerccio de aprendizado ativo Parte 2

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

    Etapa 1: Ativar a nova configurao

    1 Clique na guia do ConfigurationManager .

    2 Na rvore do Configuration Manager, cliqueduas vezes no cone do Quart er pl at e.

    A configurao do Quart er pl at eser

    ativada.3 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 Quart er pl ate.

    1 Clique em Simulation, Estudono menu principal do SolidWorks na parte superior datela.

    O PropertyManager de Estudo exibido.

    2 Em Nome, digite Quart er pl ate.3 Em Tipo, selecione Esttico.

    4 Clique em .

    O SolidWorks Simulation cria uma rvorerepresentativa do estudo em uma guia na parteinferior da tela.

    Nota: As restries de simetria podem ser usadas para analisar apenas uma partedo 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 propriedadesdo material e as restries sejam iguais em todo o plano de simetria.

    Nota: Para acessar um estudo associado a uma configuraoinativa, clique com o boto direito do mouse no seu conee selecione Ativar configurao do SW.

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    Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks Simulation

    2-10 Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation

    Etapa 3: Atribuir material

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

    Etapa 4: Aplicar restries

    Voc aplica restries nas faces da simetria.

    1 Use as teclas de setaspara girar o modelo,conforme mostrado na figura.

    2 Na rvore de estudo do Simulation, cliquecom o boto direito do mouse em Fi xtur es(Acessrios de fixao) e selecioneAcessrios de fixao avanados.

    O PropertyManager de Acessrios defixao exibido.

    3 Configure Tipocomo Simetria.

    4 Na rea de grficos, clique na Face 1

    mostrada na figura.Faceaparece na caixa Faces, Arestas, Vrtices para restrio.

    5 Clique em .

    De maneira similar, aplique a restrio de Simetria Face2.

    A seguir, restrinja a aresta superior da placa para impedir o deslocamento na direoglobal Z.

    Para restringir a aresta superior:

    1 Na rvore de estudo do SolidWorks Simulation Manager, clique com o boto direito

    do mouse na pasta Fi xtur ese clique em Acessrios de fixao avanados.Defina o Tipocomo Usar geometria de referncia.

    2 Na rea de grficos, clique na aresta superior da placa,como mostra a figura.

    Ar est aaparece na caixa Faces, Arestas,Vrtices para restrio.

    3 Clique na caixa Face, Aresta, Plano, Eixo paradireoe selecione Pl ane1na rvore flyout doFeatureManager.

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

    5 Clique em .

    Aps aplicar todas as restries, trs cones de restrio, ( Fi xt ur e- 1) ,( Fi xt ur e- 2) e ( Fi xt ur e- 3) aparecem na pasta Fi xtur es.

    Face 1

    Face 2

    Aresta 1

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    Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks Simulation

    Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation 2-11

    Etapa 5 Aplicar presso

    Voc aplica uma presso de 100 psi como mostrado na figura abaixo:

    1 Na rvore do SolidWorks Simulation Manager, cliquecom o boto direito do mouse na pasta Ext ernalLoadse 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.

    Face exibida na caixa de listagem Faces parapresso.

    4 Defina Unidades como psi.

    5 Na caixa Valor da presso , digite 100.

    6 Marque a caixa Inverter direo.

    7 Clique em .

    O SolidWorks Simulation aplica a presso normal face selecionada, e o conePr essur e- 1 exibido na pasta Ext ernal Loads.

    Etapa 6 Gerar malha para o modelo e executar a anlise

    Aplique as mesmas configuraes de malha aps o procedimento descrito na Etapa 5 daParte 1, Gerao da malha do modelo e execuo do estudo, na pgina 2-7. Em seguida,Executea anlise.

    A plotagem do modelo mostrada na figura.

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    Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks Simulation

    2-12 Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation

    Etapa 7 Exibio das tenses normais na direo global X

    1 Na rvore do estudo do Simulation, clique com o boto direito do mouse na pasta

    Resul t s e selecione Definir plotagem de tenso.

    2 No PropertyManager de Plotagem de tenso, em Exibir:

    a) Selecione SX: Tenso normal em X.

    b) Selecione psiem Unidades.3 Em Forma deformada, selecione Escala real.

    4 Em Propriedade:

    a) Selecione Associar plotagem com orientao de vista nomeada.b) Selecione *Frontalno menu.

    5 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 269,6 psi. Esse resultado secompara aos da placa inteira.

    Esse resultado varia cerca de 10,8% em relao soluo terica. Como foi mencionadona concluso da Parte 1 desta lio, voc ver que esse desvio pode ser atribudo aoespaamento da malha computacional. possvel aprimorar a exatido usando umtamanho de elemento menor manualmente ou usando mtodos adaptativos automticos.

    Na Parte 3, voc vai utilizar o mtodo adaptativo h para melhorar a exatido.

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    Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks Simulation

    Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation 2-13

    Exerccio de aprendizado ativo Parte 3

    Na terceira parte do exerccio, voc aplicar o mtodo adaptativo h para solucionar omesmo problema da configurao do Quart er pl at e.

    Para demonstrar a capacidade do mtodo adaptativo h, primeiro vamos aplicar ao modelouma 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 Quar t erpl at e 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- adapt i ve(Adaptativo h).

    3 Em Configurao a ser utilizada: selecione Quarterplate.

    4 Clique em OK.

    Etapa 2 Definir os parmetros adaptativos h

    1 Na rvore de estudo do Simulation, clique com o boto direito do mouse em H-adapt i vee selecione Propriedades.

    2 Na caixa de dilogo, na guia Opes, selecione FFEPlusem Solver.

    3 Na guia Adaptativo, em Mtodo adaptativo, selecione adaptativo h.

    4 Em Opes p-adaptativo, faa o seguinte:

    a) Mova o controle deslizante dePreciso alvoat 99%.

    b) Defina o N mximo de loopscomo 5.c) Marque Malha sem refinamento.

    5 Clique em OK.

    Nota: Ao duplicar o estudo, todas aspastas do estudo original socopiadas para o novo. Desde queas propriedades do novo estudopermaneam as mesmas, no preciso redefinir propriedades dematerial, cargas, restries, etc.

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    2-14 Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation

    Etapa 3: Gerar novamente a malha para o modelo e executar o estudo

    1 Na rvore do SolidWorks Simulation Manager, cliquecom o boto direito do mouse no cone Mesheselecione Criar malha.

    Aparece uma mensagem advertindo que refazer agerao de malha vai excluir os resultados do estudo.

    2 Clique em OK.

    O PropertyManager de Malha exibido

    3 Digite 5,0(polegadas) para o Tamanho global e aceite a Tolerncia sugeridapelo programa.

    Esse valor grande do tamanho global do elemento usado para demonstrar como omtodo 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 he selecione Executar.

    Etapa 4: Exibir resultadosA aplicao do mtodo adaptativo h reduz o tamanho damalha 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 botodireito do mouse no cone Meshe selecione Exibir malha.

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    Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation 2-15

    Visualizar tenso normal na direo global X

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

    O valor analtico para a tenso mxima normal mx.= 302,452 psi.

    No resultado do SolidWorks Simulation, com a aplicao do mtodo adaptativo h,SX = 322,4 psi, que est mais prximo da soluo analtica (erro aproximado: 6,6%).

    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, podemosconcluir que o refinamento da malha pelo mtodo adaptativo aumenta aexatido da soluo.

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    2-16 Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation

    Etapa 9 Exibio de grficos de convergncia

    1 Na rvore de estudo do Simulation, clique com o boto direito do mouse na pasta

    Resul t s 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: Para aprimorar ainda mais a exatido da soluo, possvel continuar comas iteraes adaptativas h executando estudos subseqentes. Cada estudosubseqente usa a malha final da ltima iterao realizada na execuo anteriorcomo malha inicial da nova execuo. Para tentar isso, Executeo estudoH- adapt i venovamente.

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    Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation 2-17

    Avaliao de 5 minutos

    1 Se voc modificar o material, as cargas ou as restries, os resultados se tornaminvlidos, mas por que a malha no? ________________________________________

    _____________________________________________________________________

    2 Alterar uma dimenso invalida a malha atual?_________________________________

    _____________________________________________________________________

    3 Como se ativa uma configurao? __________________________________________

    _____________________________________________________________________

    4 O que movimento de corpo rgido? ________________________________________

    _____________________________________________________________________

    5 O que mtodo adaptativo h e em que tipo de estudo ele pode ser usado?___________

    _____________________________________________________________________

    6 Qual a vantagem de usar o mtodo adaptativo h para aprimorar a exatido em vez do

    mtodo do controle de malha? __________________________________________________________________________________________________________________

    7 O nmero de elementos muda nas iteraes do mtodo adaptativo p? ______________

    _____________________________________________________________________

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    2-18 Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation

    Projetos 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 aplicarcontrole de malha para aprimorar a exatido dos resultados.

    Tarefas

    1 Clique em Inserir, Superfcie, Superfcie mdiano menu principal do SolidWorks naparte superior da tela.

    2 Selecione as superfcies frontal e traseira da placa,como indicado.

    3 Clique em OK.

    4 Crie um estudo Esttico.

    5 Expanda a pasta Pl ate- wi t h- hol e, clique com oboto direito do mouse em Sol i dBodye selecioneExcluir da anlise.

    6 Na rvore de projeto do FeatureManager, expanda a

    pasta Sol i d Bodi es e oculte o corpo slidoexistente.

    7 Defina casca de 1 pol.(formulao Fina). Para fazer isso:a) Clique com o boto direito do mouse em Sur f aceBodyna pasta Pl ate- wi t h-

    hol eda rvore de estudo do Simulation e selecione Editar definio.b) No PropertyManager de Definio de casca, selecione pol.e digite 1pol. como

    Espessura de casca.

    c) Clique em .8 Atribua Liga de ao casca. Para fazer isso:

    a) Clique com o boto direito do mouse na pasta Pl at e- wi t h- hol e e selecione

    Aplicar material a todos.b) Selecione Dos arquivos de bibliotecae selecione o material Liga de ao.c) Clique em .

    9 Aplique restries de simetria s duas arestas mostradas na figura.

    a) Clique com o boto direito do mouse em Fi xtur ese selecione Acessrios defixao avanados.

    b) No campo Faces, Arestas, Vrtices para restrio,selecione a aresta indicada na figura.

    c) No campo Face, Aresta, Plano, Eixo para direo,selecione Pl ane3.

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

    e) Clique em .

    Nota: Para uma malha de casca, suficiente restringir uma aresta em vez da face.

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    Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks Simulation

    Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation 2-19

    10 Usando procedimento idntico, aplique uma restriode simetria outra aresta mostrada na figura. Destavez, use o recurso Pl ane2para o campo Face,Aresta, Plano, Eixo para direo.

    11 Aplique 100 pside Presso aresta mostrada na figura.

    a) Clique com o boto direito do mouse na pastaExt ernal Loadse selecione Presso.

    b) Em Tipo, selecione Usar geometria de referncia.

    c) No campo Faces, Arestas para presso, selecionea aresta vertical mostrada na figura.d) No campo Face, Aresta, Plano, Eixo para direo,

    selecione a aresta indicada na figura.e) Especifique 100 psino dilogo Valor da presso.f) Clique em .

    12 Aplique controle de malha aresta mostrada na figura. Usarum tamanho menor de elemento melhora a exatido.

    13 Gere a malha para a pea e execute a anlise.

    14 Faa a plotagem da tenso na direo X. Qual a tenso SX mxima?Resposta:_______________________________

    15 Calcule o erro na tenso normal SX usando a seguinte frmula:

    Resposta:___________________________________________________________________________________________________________

    ErrorPercentageSXTheory SXCOSMOS

    SXTheory-----------------------------------------------------

    100=

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    2-20 Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation

    Lio 2 Folha de trabalho de vocabulrio

    Nome: ______________________________ Turma: _________ Data:_______________

    Preencha as lacunas com as palavras apropriadas.

    1 Mtodo que aprimora os resultados de tenses atravs do refinamento automtico damalha em regies de concentrao de tenses:_____________________________________________________________________

    2 Mtodo que aprimora os resultados de tenses atravs do aumento da ordempolinomial:_____________________________________________________________________

    3 O tipo de grau de liberdade que possui o n de um elemento tetradrico:_____________________________________________________________________

    4 Os tipos de grau de liberdade que possuem o n de um elemento de casca:_____________________________________________________________________

    5 Material com propriedades elsticas iguais em todas as direes:_____________________________________________________________________

    6 Tipo de malha apropriado para modelos volumosos:_____________________________________________________________________

    7 Tipo de malha apropriado para modelos finos:_____________________________________________________________________

    8 Tipo de malha apropriado para modelos com peas finas e peas volumosas:_____________________________________________________________________

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    Lio 2: Mtodos adaptativos no SolidWorks Simulation

    Livro de Exerccios do SolidWorks Simulation 2-21

    Lio 2 Questionrio

    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 derascunho? _____________________________________________________________

    2 Alterar a espessura de uma casca exige que a malha seja refeita?

    _____________________________________________________________________

    _____________________________________________________________________

    3 O que so mtodos adaptativos e qual a idia bsica de sua formulao?

    _____________________________________________________________________

    _____________________________________________________________________

    _____________________________________________________________________

    4 Qual a vantagem de usar mltiplas configuraes no seu estudo?_____________________________________________________________________

    5 Como voc pode criar rapidamente um novo estudo com pequenas diferenas emrelao a um estudo existente?

    _____________________________________________________________________

    _____________________________________________________________________

    6 Quando no h mtodos adaptativos disponveis, como voc pode ter confiana nosresultados? ____________________________________________________________

    _____________________________________________________________________

    7 Em que ordem o programa calcula as tenses, os deslocamentos e as deformaes?_____________________________________________________________________

    _____________________________________________________________________

    8 Em uma soluo adaptativa, qual quantidade converge mais rpido: deslocamento outenso?

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