Depois de construir seu projeto no SOLIDWORKS, você pode precisar responder questões como:
- Esta peça pode quebrar?
- Como será sua deformação?
- Posso usar menos material sem afetar o desempenho?
Sem ferramentas de simulação, essas perguntas só podem ser respondidas com ciclos de desenvolvimento de projetos demorados e dispendiosos que geralmente incluem as seguintes etapas:
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Construção do modelo no sistema SOLIDWORKS CAD.
- Criação de um protótipo do projeto
- Teste do protótipo em campo.
- Avaliação dos resultados dos testes de campo.
- Modificação do projeto com base nos resultados dos testes de campo.
Esse processo continua até que uma solução satisfatória seja encontrada. O Simulation pode ajudá-lo a executar as seguintes tarefas:
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Reduzir o custo testando o modelo no computador em vez de em dispendiosos testes de campo.
- Reduzir o tempo necessário para o produto entrar no mercado, diminuindo a quantidade de ciclos de desenvolvimento.
- Otimizar seus projetos simulando conceitos e cenários antes de tomar a decisão final.
Análise de tensão
A análise de tensão ou estática calcula os deslocamentos, deformações e tensões em uma peça com base nos materiais, acessórios de fixação e cargas. Um material falha quando a tensão atinge um determinado nível. Diferentes materiais falham com diferentes níveis de tensão. O SimulationXpress usa a análise linear estática, baseada no Método de Elementos Finitos, para calcular as tensões. A análise linear estática adota várias pressuposições para calcular as tensões na peça.
Método de Elementos Finitos
O Método de elementos finitos (MEF) é uma técnica numérica confiável para análise de projetos de engenharia. O MEF substitui um problema complexo com vários problemas simples. Ele divide o modelo em muitas peças pequenas de formato simples, chamadas de elementos.
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| Modelo CAD de uma peça de suporte |
O modelo é dividido em partes menores (elementos) |
Os elementos compartilham pontos em comum, chamados nós. O comportamento destes elementos sob todos os cenários possíveis de carga e apoio é bem conhecido. O movimento de cada nó é integralmente descrito pelas translações nas direções X, Y e Z, chamadas de graus de liberdade (DOFs, degrees of freedom). A análise que usa o MEF é chamada de Análise por Elementos Finitos (FEA).
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| Elemento tetraédrico. Os pontos vermelhos representam os nós do elemento. As arestas do elemento podem ser curvas ou retas |
O SimulationXpress formula as equações que controlam o comportamento de cada elemento levando em consideração sua conectividade com outros elementos. Essas equações relacionam os deslocamento com as propriedades do material, acessórios de fixação e cargas conhecidas.
Em seguida, o SimulationXpress organiza as equações em um grande conjunto de equações algébricas simultâneas. O solver localiza os deslocamento nas direções X, Y e Z em cada nó.
Usando os deslocamentos, o SimulationXpress calcula os esforços em várias direções. Por fim, o programa usa expressões matemáticas para calcular as tensões.