Análise Estática Linear
Quando cargas são aplicadas a um corpo, ele é deformado e o efeito das cargas é transmitido por toda a sua extensão. As cargas externas induzem forças e reações internas, que permitem ao corpo retomar um estado de equilíbrio.
A análise estática linear calcula deslocamentos, deformações, tensões e forças de reação sob o efeito de cargas aplicadas.
A análise linear estática adota as seguintes pressuposições:
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Condição estática. Todas as cargas são aplicadas lenta e gradativamente até atingirem suas totais magnitudes. Após atingirem a magnitude total, as cargas permanecem constantes (não variam com o tempo). Esta pressuposição nos permite ignorar forças de inércia e amortecimento causadas por acelerações e velocidades de valor desprezível. Cargas que variam com o tempo, que induzem grandes forças de inércia e/ou amortecimento podem exigir a análise dinâmica. Cargas dinâmicas se alteram com o tempo e, em muitos casos, induzem forças inerciais e de amortecimento de intensidade considerável que não podem ser desprezadas.
NOTAS:
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É importante verificar a pressuposição estática, uma vez que uma carga dinâmica pode gerar tensões até 1/(2x) vezes superiores às geradas por cargas estáticas da mesma magnitude, onde x é o coeficiente de amortecimento viscoso. Para uma estrutura levemente amortecida (5% de amortecimento), as tensões dinâmicas serão 10 vezes superiores do às estáticas. O pior cenário ocorre quando há ressonância. Consulte a seção Análise dinâmica.
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Você pode usar a análise estática para calcular a resposta estrutural de corpos que giram a velocidades constantes ou se deslocam com acelerações constantes, uma vez que as cargas geradas não se alteram com o tempo.
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Use os estudos dinâmicos, lineares ou não lineares, para calcular a resposta estrutural devida a cargas dinâmicas. Cargas dinâmicas incluem cargas oscilantes, impactos, colisões e cargas aleatórias.
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Condição de linearidade. A relação entre cargas e as respostas induzidas são lineares. Por exemplo, se você duplicar as cargas, a resposta do modelo (deslocamentos, deformações e tensões) também será duplicada. A condição de linearidade é atendida se:
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todos os materiais do modelo estão de acordo com a Lei de Hooke, que afirma que a tensão é diretamente proporcional à deformação.
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os deslocamentos induzidos são pequenos o bastante para ignorar a alteração de rigidez causada pelo carregamento.
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as condições de limite não variam durante a aplicação das cargas. As cargas precisam ser constantes em magnitude, direção e distribuição. Elas não devem sofrer alteração enquanto o modelo está sendo deformado.