Diretrizes sobre estudos com condições de contato

Geral

Estas são as diretrizes gerais para a especificação das condições de contato:

• Verifique a interferência entre os componentes antes de gerar a malha. Para detectar interferências em uma montagem, clique em Ferramentas > Avaliar > Detecção de interferência . A interferência só é tolerada quando estiver sendo usado o ajuste por contração. A opção Tratar coincidência como interferência permite detectar as áreas de contato. Essas são as únicas áreas afetadas pelas configurações de contato global e de componente.
• Para contato local, use Conjunto de contato para definir a conexão entre sólidos, cascas e vigas.
• O PropertyManager de Localizar conjuntos de contato ajuda a localizar e definir pares de contato entre sólidos sem que você precise selecionar as faces manualmente.
• Se você não especificar nenhuma condição de contato, o software assume que todas partes estão delimitadas pelas suas áreas de toque iniciais. Todas outras entidades estão soltas.
• Especifique as condições de contato globais, de componente e locais de forma eficiente para definir o problema. Note que para condições de contato globais e de componente você não seleciona entidades específicas, porque elas se aplicam apenas inicialmente às áreas de toque. Use o contato global para definir a condição desejada mais comum e para sobrescrevê-la em seguida, especificando componentes e contatos locais sempre que necessário.
• Você deve fazer o estudo para a nova malha depois de editar ou definir as condições de contato.

União

• A união assegura a continuidade do modelo para transferir cargas entre duas entidades. Você pode unir uma face ou uma aresta a qualquer outra face ou aresta. As malhas das entidades unidas não precisam ser compatíveis. Use Conjunto de contato para definir condições de união entre sólidos, cascas e vigas.
• A união com malha compatível fornece melhores resultados mas pode fazer a geração de malha falhar para algumas montagens. Usar a opção Refazer malha de peças falhas com malha incompatível pode ajudar na geração da malha destas montagens.
• As entidades não precisam estar em contato. O programa apresenta uma mensagem quando tenta unir entidades que estão muito distantes entre si. O software permite que você una entidades ligeiramente interferentes.
• A união é obtida pela mesclagem de nós quando a malha é compatível, ou pelo uso de restrições multipontos, internamente, quando a malha não é compatível. Unir malhas incompatíveis pode gerar concentrações de tensão local nas áreas unidas.
• Quando une faces sólidas por meio da condição de contato global, o programa gera uma malha compatível nas áreas de contato e mescla os nós.
  
  
• Considere o modelo a seguir:
  
  
  • A geração da malha deste modelo com a configuração de contato global padronizada (Unida), une toda a face circular do cilindro à placa.
  • Se o cilindro está conectado à placa por soldagem somente da sua aresta, ajuste o contato global para Livre e una a face da placa à aresta do cilindro definindo um conjunto de contato local.
  • Quando existe uma pequena folga, os ajustes de contato global são irrelevantes, mas você pode usar o PropertyManager de Conjunto de contato local para unir a face ou as arestas do cilindro à chapa.
    
    
  • Nos casos de contato de união entre peças de chapa metálica e outras superfícies (sólidos ou cascas), o algoritmo de união pode forçar o aumento da rigidez devido ao espaçamento entre a malha da superfície média e a geometria da superfície de contato. Esse enrijecimento do contato de união altera o cálculo dos modos de corpo rígido. O programa calculará todos os modos de rigidez (com valores de frequência próximos de 0) se você eliminar o espaçamento aplicando um offset para afastar a malha da peça de chapa metálica das superfícies médias e aproximá-la da geometria da superfície de contato.

Estudos não lineares e estáticos

• Os contatos são uma origem comum de não linearidades. Ainda que estudos não lineares sejam naturalmente usados para resolver problemas de contato, o software permite que você use estudos estáticos para resolver problemas de contato com pequenos e grandes deslocamentos.
• A caixa de diálogo das propriedades de estudos estáticos e não lineares fornecem uma opção para o uso de grandes deslocamentos. Use a fórmula de pequeno deslocamento somente se os movimentos esperados forem pequenos e as peças forem independentemente estáveis em outras direções além da direção do contato principal.
  O programa detecta automaticamente a ocorrência de grandes deslocamentos e exibe um aviso. Quando Sim está selecionado, a simulação é automaticamente executada novamente pela ativação do indicador de  grande deslocamento. Quando Não está selecionado, os resultados da simulação são exibidos com a fórmula de pequeno deslocamento, embora eles possam não ser precisos.
• Observe as seguintes limitações quando usar estudos estáticos para resolver problemas de contato com grandes deslocamentos:
  • Os resultados ficarão disponíveis somente na última etapa da solução. Em estudos não lineares, é possível obter resultados em cada etapa da solução.
  • Se estiver presente uma não linearidade além da causada pelo contato, você não poderá usar estudos estáticos. As propriedades do material e as alterações de cargas e restrições são origens comuns de não linearidade.
• Use a opção de Ajuste por contração do contato local para definir a condição de ajuste por contração entre componentes com interferências iniciais.
• Você pode usar os contatos superfície-superfície ou nó-superfície para substituir o contato nó-nó Entretanto, usar o contato nó-nó pode poupar tempo e gerar resultados semelhantes se o carregamento não provocar deslizamento relativo das áreas em contato.
• Em geral, o uso do contato superfície-superfície com a opção Sem penetração é mais preciso do que o uso da opção nó-superfície. Entretanto, a solução é mais demorada e pode não convergir quando a área de contato se tornar muito pequena. Nesses casos use a opção nó-superfície.

Estudos térmicos

• Estão disponíveis as condições de contato Resistência térmica, Unido e Isolado. As faces livres (faces sem condições de limite) são isoladas. Uma face livre é termicamente semelhante a uma face com gradiente de temperatura zero na direção normal. As faces de simetria térmica podem ser modeladas como faces livres. O calor pode propagar paralelamente a uma face, mas não pode disseminar na direção normal a ela.
• A opção nó-nó não permite especificar a resistência térmica, pois os nós conectados terão a mesma temperatura (condução perfeita). Use o contato superfície-superfície para simular a resistência térmica.

Estudos de flambagem

Somente as opções Unido e Livre estão disponíveis.

Estudos de frequência

Somente as opções Unido e Livre estão disponíveis. Tome cuidado quando especificar a opção Livre e interpretar os resultados associados pois as peças são consideradas desunidas. Como não existe amplitude real associada aos resultados de frequência, recomendamos que você execute a análise de frequência independentemente, nas peças isoladas, criando um estudo no documento da peça. Você pode também executar a análise da frequência, independentemente, nas submontagens conectadas.

Estudos dinâmicos lineares

As opções Unido e Livre estão disponíveis para todos os tipos de estudo dinâmico linear.

Estudos de Teste de queda

Somente as opções Unido, Livre e Sem penetração estão disponíveis. Somente a opção nó-superfície está disponível para Sem penetração.