A teoria linear pressupõe pequenos deslocamentos. Também pressupõe que as normais às áreas de contato não mudam de direção durante a carga. Portanto, considera que a carga total é aplicada de uma só vez. Esta abordagem pode levar a resultados imprecisos ou dificuldades de convergência nos casos em que essas pressuposições não forem válidas.
Você pode solicitar uma solução de grande deslocamento. Uma solução de grande deslocamento consome mais tempo e recursos que soluções de pequeno deslocamento, mas fornece resultados mais precisos. A solução de grande deslocamento é necessária quando a distorção adquirida altera significativamente a rigidez (capacidade da estrutura de resistir a cargas). Soluções de pequeno deslocamento pressupõem que a rigidez não se altera durante a carga. A solução de grande deslocamento pressupõe que a rigidez se altera durante a carga, assim, a carga é aplicada em etapas e a rigidez é atualizada em cada etapa.
Quando a opção Grande deslocamento na caixa de diálogo Estático está ativada, o estudo estático é solucionado pela divisão da carga em etapas e a atualização da geometria.
Quando usa a solução de grande deslocamento para estudos estáticos, você só pode exibir os resultados na última etapa, que corresponde à carga total. Em estudos não lineares, é possível ver os resultados de cada etapa.
Quando você executa uma análise estática e todos os deslocamentos são calculados, o solver executa uma verificação de grande deslocamento. Ele emite uma mensagem de aviso quando são calculados deslocamentos excessivos. O solver executa as seguintes verificações:
-
Para modelos com conectores de Pino, ele verifica se a rotação relativa (θ) em cada conector de Pino individual é pequena. O solver emite uma mensagem de aviso quando a rotação relativa θ é maior que 5o (graus).
- Para todos os modelos, ele verifica o deslocamento máximo (norma euclidiana) entre o número total de nós e o comparando ao comprimento característico do modelo. Se a razão do deslocamento máximo sobre comprimento característico do modelo for maior que 10%, o solver emitirá uma mensagem de aviso. O comprimento característico do modelo (L) é calculado como:
onde: Xi, Yi e Zi são as coordenadas do nó i; X c, Yc e Zc são as coordenadas do centro geométrico do modelo; e N é o número total de nós no modelo.
Para ativar a opção Grande deslocamento:
- Na árvore de estudos do Simulation, clique com o botão direito no ícone do estudo estático e selecione Propriedades.
A caixa de diálogo Estático é exibida.
- Na guia Opções, marque Grande deslocamento.
- Clique em OK.
Essa opção determina como o software trata o problema de contato. Para ver um exemplo dessa função, consulte o Tutorial on-line.
| Opção desmarcada. |
A carga total é aplicada de uma só vez. Os pares de origem e destino são definidos com base na configuração inicial e permanecem inalterados durante as iterações de contato. As normais às áreas de contatos são também baseadas na configuração inicial e permanecem inalteradas durante o contato. Essa abordagem pode levar a resultados imprecisos ou a dificuldades de convergência se essas pressuposições não forem válidas, uma situação provável quando os deslocamentos se tornarem grandes. |
| Opção marcada. |
As cargas são aplicadas gradual e uniformemente em num determinado número de etapas até atingir o valor total. O número de etapas é definido internamente pelo programa com base nos resultados de distorção. Os pares de origem e destino e as normais às áreas de contato são avaliados em cada etapa da solução.
|
Procedimento recomendado
Este é o procedimento recomendado para a solução de problemas de contato:
- Solucionar o problema sem ativar a opção Grande deslocamento.
- Ativar a opção Grande deslocamento e tentar novamente, nos casos a seguir:
- Se os deslocamentos ou orientações das faces de contato são perceptíveis quando a forma deformada é plotada com o fator de escala 1.0.
- Se a deformação máxima excede 4%.
- Se as tensões de von Mises são próximas do escoamento.
Notas
- Uma análise não linear completa é necessária para lidar com grandes deformações e a não linearidade do material.
- A solução de grande deslocamento não funciona com:
- Conectores de rolamento e solda por ponto
- Malhas de viga ou malha mista que incluem vigas
- Cargas de massa remota
- A opção Calcular forças de corpo livre da caixa de diálogo Estático (o software ignora a opção)
- A opção Melhorar precisão para união de malha incompatível (mais lento) da caixa de diálogo Estático aplicada para superfície-superfície, contato Sem penetração (o software ignora a opção)