Apostila ANSYS Workbench

Apostila ANSYS Workbench

(Parte 6 de 6)

Ao selecionar uma peça do conjunto na árvore, o painel de detalhes da árvore mostrará informações relativas àquela peça em especial, entre estas informações está a especificação do material, clicando sobre o campo do material se pode alterar o material.

Clicando em Browse aparece uma janela de diálogo que mostra os materiais existentes na biblioteca do Ansys para realizar a troca. Nos programas associativos o material pode ser importado e aplicado automaticamente a cada uma das peças.

Neste exemplo de conjunto de peças, um pistão tem um pino encaixado na bucha de bronze de uma biela e também nesta, dois casquilhos de bronze onde deverá estar o virabrequim. Supondo que uma determinada carga seja aplicada sobre a superfície do pistão devido a explosão na câmara de combustão de um motor. Quais seriam os pontos com as maiores tensões no conjunto?

Para analisar a condição citada é necessário colocar as condições de contorno mais próximas possíveis da realidade. Neste exemplo foi colocada uma força de 10kN (Force) sobre o pistão, apoio fixo (Fixed Support) em um dos casquilhos e um apoio sem atrito (Frictionless Support) na superfície externa do pistão. Obs.: a temperatura de análise é 2 °C. Vide figura abaixo mostrando as condições de contorno.

Apostila de Treinamento em Elementos Finitos com ANSYS Eng. Domingos F. O. Azevêdo

Note que a temperatura da análise é irreal, pois uma câmara de combustão de motor é superior aos 2 °C, mas para este exemplo desprezou-se esta condição.

Antecipadamente, se pode definir o tipo de análise como “Stress Branch –

Ductile Material no Simulation Wizard”, ou seja, análise para materiais dúcteis (macios) e formar a malha (Mesh) clicando sobre Mesh com botão direito do mouse e depois em Preview Mesh (Prévia da Malha). Vide figura abaixo.

Após a geração da malha (Discretização) basta clicar no raio amarelo ou com botão em Solve para iniciar a análise. Vide figura abaixo.

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Ao clicar em Solve o Ansys inicia a análise e mostra em uma janela o status da análise que possui diversas etapas entre elas a preparação, resolução e atualização gráfica dos resultados. Vide figura anterior.

Ao encerar a análise se podem ver na janela gráfica os resultados clicando em cada uma das soluções.

Na figura ao lado é mostrado o resultado das tensões von Mises, mas os maiores valores estão ocultos pelo pistão, esta visualização mostra o exterior com cores suavizadas e também o modelo indeformado. É obvio que com esta visualização não se pode saber onde exatamente ocorrem as maiores tensões.

Ocultando o pistão na visualização é possível ver que a região de grande tensão na peça ocorre entre o pino e a bucha, conforme mostrado na figura abaixo, para isto clica-se com botão direito do mouse sobre a peça desejada e depois em Hide Body.

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Outra alternativa para a visualização é trocar de exterior para IsoSurfaces na barra de ferramentas de contexto, para se ter a visualização da região. Vide figura ao lado.

Na figura ao lado, se pode ver que as tensões de cizalhamento ocorrem na mesma região.

Ao lado se vê a deformação exagerada que ocorre nas peças em função da carga e rigidez do material.

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Na figura ao lado, se pode ver que o fator de segurança, para o critério von Mises, do conjunto de peças é menor quando a tensão é maior.

Clicando em Report Preview na janela gráfica aparecerão alguns campos que devem ser preenchidos e são mostrados na figura abaixo. Se forem inseridas figuras para mostrar cada uma das imagens da análise seja geometria, malha, condições de contorno ou soluções elas serão mostradas no relatório. Clicando em Generate Report se tem a geração do Relatório. É possível quebrar a página antes de inserir uma figura e também exportar o arquivo para Microsoft Word e Power Point.

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