Escolha uma Página

Solidworks Simulation

Como fazer simulação por elementos finitos (Exemplo Prático)

Solidworks Simulation

Neste artigo aprenderemos

  • Como fazer simulação por elementos finitos utilizando o Soldworks Simulation;
  • Como aproveitar ao máximo programas de análise por elementos finitos, automatizando o processo de otimização;
  • Como conseguir ótimos resultados em projetos criados do absoluto zero;

Definitivamente:

A estratégia que eu uso 100% das vezes para encontrar a melhor solução para meus projetos

Quer aprender? Segue os passos…

Índice

Software de Elementos Finitos como Aliado na Redução de Tempo e Dinheiro com Protótipos Inúteis.

Para encontrar a melhor solução para um novo produto, acessório ou componente, o profissional irá fabricar protótipos que o auxiliem na validação do seu conceito de projeto, porem a quantidade de protótipos impacta diretamente em tempo e custos. E é ai que entra a simulação por elementos finitos como um aliado neste processo.

● Quantos protótipos temos de fabricar e testar até chegarmos a um modelo que funciona?

● Quanto tempo e dinheiro jogamos fora neste processo?

● Como a simulação por elementos finitos podem nos auxiliar neste processo?

● Mas quando há inúmeras variáveis?

A saída seria fabricar uma grande quantidade de protótipos até encontrar o modelo ideal, utilizando o método de “tentativa e erro”.

Contudo, este processo poderá tornar o projeto extremamente caro e demorado até que uma solução adequada seja encontrada.

Protótipos são um mal necessário, mas podem se tornar um pesadelo para os engenheiros de projetos.

Então entra os programas de simulação que podem, sem dúvida, nos ajudar neste processo, reduzindo tempo e dinheiro.

Em especial, o método dos elementos finitos é uma forma eficiente e relativamente barata para trabalharmos, mas nem todos os profissionais sabem como torná-lo ainda mais eficiente.

Responda a estas 5 perguntas:

1. Você necessita fabricar protótipos?

2. Acha que fabricação de protótipos é demorada?

3. O custo de um protótipo é muito elevado?

4. Quanto custa fabricar um protótipo e o resultado ser totalmente inesperado?

5. Quantos protótipos são necessários até encontrar um modelo satisfatório?

Se as respostas das primeiras perguntas forem sim este artigo é para você. A outras duas perguntar são apenas para fazer pensar o quanto isso pode ficar caro e demorado.

Portanto, se você deseja aprender como eu reduzir com eficiência de 60% o número de protótipos inúteis em meus projetos utilizando a simulação por elementos finitos, siga atentamente as dicas deste artigo.

O trabalho de projetar exige criatividade e embasamento técnico, mas muito dos softwares do mercado possuem funções que reduzem o nosso esforço. Para isso é extremamente importante saber quais recursos estão disponíveis.

Neste processo o uso de um programa de simulação pode reduzir muito o nosso trabalho. Iremos utilizar um exemplo onde por meio de simulação por elementos finitos e testar 54 configurações diferentes de um projeto de forma automática.

Elementos Finitos

Ao utilizarmos um software de Elementos Finitos por exemplo, buscamos a resolução de problemas que a forma analítica não é capaz de resolver ou que gastaríamos um tempo enorme para realizá-la, sem contar a necessidade de habilidades matemáticas avançadas do profissional.

Em minha trajetória em desenvolvimento de projetos mecânicos, alguns colegas de trabalho já me perguntaram como eu conseguia resultados tão satisfatórios em projetos criados do absoluto zero, sem que eu tivesse conhecimento e experiência aprofundada na área.

Em 100% dos casos a minha resposta foi que eu utilizei uma ferramenta ou metodologia que possibilitou tal desempenho.

Mas é óbvio que para isso temos de conhecer a ferramenta e o conceito! Caso contrário o profissional será um mero apertador de botões (profissional que eu, carinhosamente, chamo de NNFs ou “next next finish”, não seja um NNF!

Para dar cara ao nosso artigo tomaremos como exemplo um sistema de virabrequim e biela conforme mostrado na abaixo (também conhecido como eixo e manivela), do mesmo tipo utilizado em motores a combustão interna e bombas de pistão.

Elementos Finitos

Este tipo de sistema transforma o movimento rotativo do virabrequim em movimento linear no pistão (no caso de bombas de pistão) ou ao contrário, transformando o movimento linear do pistão em movimento rotativo no virabrequim (no caso de motores de combustão interna).

Independentemente do tipo de utilização (motor ou bomba), o elo entre o virabrequim e pistão é a biela, que será o componente de estudo deste artigo. Iremos dimensioná-la para a melhor condição com o menor custo possível.

Estudo do Projeto: Avaliação ou Otimização com Solidworks (Entenda a Diferença)

Para o estudo utilizaremos os programas Solidworks para desenho CAD e o Solidworks Simulation para simulação por elementos finitos.

A escolha foi apenas por uma decisão pessoal. A maioria dos programas de elementos finitos comercializados atualmente possuem recursos similares aos demonstrados neste artigo.

O recurso no Solidworks Simulation que nos permite simulações consecutivas com diferentes configurações de modelo matemático é chamado de Estudo de Projeto.

A versão do programa utilizada neste artigo é a Solidworks Simulation Premium 2016.

E caso você queira fazer o download dos arquivos para estudo basta preencher o formulário abaixo.

Na Tabela 1 você encontrará os recursos disponíveis para cada versão do programa na versão 2016. Mesmo que você não possua o mesmo pacote do programa que utilizamos, saiba que é possível realizar várias análises de cenários diferentes, já com o pacote básico (porém, não a qual demonstraremos aqui).

Elementos Finitos

Vários sensores estão disponíveis para o uso em Estudos de Projeto, dependendo da licença do SolidWorks que você tem e se você está executando um estudo de Avaliação ou de Otimização.

Entenda a diferença entre às duas opções…

 

Avaliação

O principal objetivo é comparar diferenças entre várias configurações, por exemplo, a massa de um modelo com diferentes dimensões de largura, altura, comprimento, raios, materiais, tratamento térmico, etc., mas o programa não irá buscar melhorias, os valores devem ser verificados totalmente pelo usuário.

As entradas para cada variável são no formato valores discretos. As combinações com cada variável geram um resultado diferente.

O próprio help do Solidworks traz um exemplo que nos ajuda entender como o sensor “Avaliação” funciona, veja abaixo:

No modelo da Figura 3 com múltiplos corpos de uma garrafa d’água, especifique valores de 75 mm, 100 mm e 150 mm para o comprimento (L); 30 mm, 55 mm e 80 mm para a altura (H); e 10 mm e 20 mm para o raio (R). Especifique um sensor de Volume para monitorar o volume do corpo líquido. Os resultados do Estudo de Projeto informam o volume de água em cada combinação de L, H e R, resultando num total de 18 diferentes configurações. 

Elementos Finitos

Figura 3

Otimização

Na otimização, além de especificar valores discretos para cada variável, é possível também determinar intervalos de valores. Além disso, o software executa interações dos valores e gera relatórios sobre a combinação ótima de valores para atingir a meta que você especificou.

Por exemplo:

Para o modelo da Figura 3 acima, especifique um intervalo de 75 mm a 150 mm para o comprimento (L); os valores discretos 30 mm, 55 mm e 80 mm para a altura (H); e um intervalo de 10 mm a 20 mm para o raio (R). Como restrição, especifique um sensor de Volume que mantém o volume do corpo líquido entre 299.000 mm³ e 301.000 mm³. Como meta, podemos, por exemplo utilizar um sensor para especificar a otimização da massa da garrafa. O Estudo de Projeto itera os valores especificados para L, H, R e Volume e informa a combinação ideal que produz a massa mínima.

O programa irá realizar a combinação de todos os resultados e apresentar aquele(es) que melhor se enquadra(am) nos valores apresentados como meta para o Volume da garrafa.

A mesma analogia é utilizada para simulações por elementos finitos onde, no nosso exemplo do sistema de virabrequim, biela e pistão, o nosso objetivo é projetar a biela mais leve possível sem compromete-la estruturalmente, mantendo a máxima tensão resultante em 35MPa.

Inicialmente será utilizado um modelo matemático com as dimensões mostradas na Figura 4, assim como as definições de contorno do modelo serão conforme valores demonstrados abaixo:

  • Torque no Virabrequim….  2kN/m
  • Material do Virabrequim… SAE 8620
  • Material da Biela…………… SAE 4140
  • Material do Pistão…………. SAE 4140

Os materiais do virabrequim e pistão aqui demonstrados são apenas informativos e não influenciarão no nosso estudo uma vez que eles não são os componentes analisados. A malha utilizada para eles será do tipo rígida, ou seja, módulo de elasticidade infinito. 

Elementos Finitos

Figura 4

Para qualquer análise por elementos finitos, um pré-processamento efetivo é fundamental para um resultado coerente e isso inclui principalmente a geração de uma malha de qualidade.

Na Figura 5 é mostrado a discretização do nosso modelo.

Tomamos o cuidado de utilizar malha de boa qualidade em descontinuidades geométricas e nos locais de interesse. Por outro lado, os locais de menor importância, o tamanho do elemento foi muito maior. Esse cuidado é importante para garantir resultados concisos sem gerar dúvida enquanto permitimos uma maior rapidez na conclusão dos cálculos onde os resultados não são relevantes.

É importante notar nesta análise que o modelo será alterado pelo próprio programa, ou seja, a malha será modificada em cada interação, e dessa forma é preciso considerar esta nova geometria do modelo para que ao se alterar a forma da malha sem perder a qualidade.

Áreas de contato entre os componentes assim como descontinuidades geométricas (cantos e raios) receberam controle de malha.

Uma simplificação possível e que por motivos didáticos não foram utilizados nesta simulação é a não utilização do virabrequim e pistão, ou seja, estes componentes seriam eliminados e apenas os carregamentos resultantes na biela seriam utilizados. Uma decisão como esta reduziria drasticamente o tempo total de processamento da análise.

Elementos Finitos

Figura 5

As demais dimensões do sistema assim como os carregamentos são demonstrados na Figura 6. Especificamos um torque de 2.500 Nm no virabrequim e uma restrição na face frontal do pistão e assim gerando tensão de compressão no corpo da biela. Perceba que poderíamos também restringir o giro do virabrequim e acrescentar a força resultante na face frontal do pistão sem alterar os resultados da análise.

Por tratar-se de uma análise estática, a velocidade de rotação do virabrequim não interfere no resultado por isso não foi especificado nas definições de contorno.

A tensão máxima admissível especificada para este projeto será na ordem de 35Mpa.

ATENÇÃO! As tensões geradas no virabrequim e pistão serão ignoradas uma vez que utilizamos malha rígida nestes componentes.

Elementos Finitos

Figura 6

O início do nosso estudo, baseia-se em uma hipótese onde as dimensões da biela demonstradas na Figura 4 serão o nosso ponto de partida para análise da qualidade da malha, verificação se as deformações estão dentro do esperado e também se as dimensões iniciais adotadas estão próximas ou muito distantes do nosso objetivo de 35MPa máximo.

O estudo inicial é importante para limitar a quantidade de variações necessárias no nosso estudo, por exemplo, considere que o resultado desta análise inicial indique uma tensão máxima muito maior (600MPa por exemplo) ou muito menor (5 MPa por exemplo), as variações do modelo teriam de ser muito grandes até chegar no modelo adequado. Isso resultaria em uma perda de tempo desnecessária no processamento matemático.

Após finalizar a análise inicial, podemos constatar que a malha está conforme os padrões de qualidade adotados pelo Clube do Projetista e que o modelo está se comportando conforme tínhamos previsto.

A plotagem de tensão escolhida foi a de von Misses e o resultado pode ser visto na Figura 7 logo abaixo:

Elementos Finitos

Figura 7

Com a plotagem do gráfico de tensões mostrado na Figura 7, podemos identificar que a tensão máxima deste modelo, nas condições de carregamento pré-definidas, apresenta o valor de 39,5MPa, ou seja, um pouco acima, porém próximo do valor alvo que é ficar abaixo dos 35Mpa por conta dos critérios de projetos especificados no desenvolvimento.

Neste momento o profissional terá várias alternativas em suas mãos, como alterar o material, reduzir os carregamentos ou alterar as dimensões do nosso modelo.

Para o nosso estudo, escolhemos por alterar três dimensões sendo: Largura, Ângulo e Espessura.

Os valores iniciais dessas medidas, assim como a sua localização, estão demonstradas em vermelho na Figura 8.

Elementos Finitos

Figura 8

O valor de tensão máxima para as dimensões demonstradas na Figura 8 já foi apresentado, estando está acima da máxima especificada.

Se você já possui familiaridade com simulação estrutural por elementos finitos, até aqui não deve ter visto muitas novidades, escolha do material, criação de malha, seleção das condições de contorno e análise do pós-processamento tendo como objetivo a plotagem do gradiente de tensão distribuída pelo componente. Mas certamente já estará imaginando o que poderá modificar em seu modelo para que as tensões máximas fiquem abaixo dos 35Mpa especificado.

Mesmo que você não seja nenhum “expert” em elementos finitos também já estará imaginando as modificações possíveis. Para limitar o número de variáveis, especificaremos as seguintes dimensões:

Para o nosso projeto, iremos variar a Espessura de 30mm até 40mm com intervalos de 2 em 2 milímetros, a Largura de 30mm até 40mm com intervalos de 5 em 5 milímetros por fim o Ângulo de abertura da Biela de 12° até 16° com intervalos de 2 em 2 graus.

Desta forma você já estaria se perguntando quantas simulações teria de realizar, mesclando cada parâmetro com as demais variáveis, analisando os resultados e caso não fossem adequados, seja por estarem muito acima da tensão máxima adotada ou pelo componente ter ficado muito pesado e em seguida realizando a próxima simulação.

Nós fizemos os cálculos para você, são um total de 54 diferentes configurações. Se você levasse apenas 2 minutos para realizar cada configuração, mais 8 minutos para o software resolver a simulação (este foi o tempo gasto na minha simulação) e por fim mais 6 minutos para analisar os resultados e anotar estes dados em uma planilha para posterior comparação, você levaria mais de 15 horas só realizando este trabalho, de alterar as dimensões e rodar a simulação. Quase dois dias para executar uma simulação relativamente simples, imagine para um problema complexo do dia-a-dia….

O próximo passo será criar o estudo de otimização ou “Estudo de Projeto” utilizando o Solidworks Simulation.

Não deixe de conferir a Parte 2 deste artigo que tratará o passo-a-passo deste método.

Esta gostando deste artigo?

Então cadastre-se em nossa lista de e-mails para receber conteúdos com prioridade 

Automatização, a Chave para Reduzir o Trabalho Braçal no Processo de Simulação por Elementos Finitos

Os principais softwares de mercado possuem módulos para este tipo de trabalho.

Porém para este artigo escolhemos utilizar o Solidworks Simulation Premium versão 2016.

A escolha se deu apenas por comodidade e disponibilidade do software quando estávamos elaborando este material.

A opção de Otimização utilizando dados de Simulação por Elementos Finitos está disponível no Solidworks Simulation a partir da versão Profissional como vimos anteriormente.

Outras versões do programa poderão apresentar pequenas alterações na apresentação dos campos, contudo o conceito mostrado neste artigo não sofrerá grandes alterações, caso tenha dúvidas não deixe de comentar no fim da página deste artigo.

Lembrando que você poderá realizar o download dos arquivos utilizados como exemplo.

Continue lendo…

Passo-a-passo utilizando Solidworks Simulation Premium

Após finalizar o estudo de carregamento estático, clique com o botão direito do mouse sobre a análise, posteriormente selecione “Criar Estudo de Projeto”, conforme demostrado na Figura 1 abaixo:

Simulação por Elementos Finitos
O Solidworks irá criar um “Estudo de Projeto”, conforme mostrado na Figura 2.

Simulação por Elementos Finitos

Será nesta tela que trabalharemos todas as variáveis do nosso estudo além de informar para o programa quais são os nossos objetivos.

Importante! Deixe selecionado a opção “Otimização”, caso contrário não iremos obter o resultado esperado.
Nesta tela está localizado os campos Variáveis, Restrições e Metas.

– Em Variáveis iremos entrar com os valores de entrada, ou seja, tudo aquilo que irá mudar para obter os dados de saída, para o nosso estudo as nossas variáveis são as dimensões a serem variadas na Biela, lembrando que nós já tratamos desses valores na Parte 1 desse artigo.

– No campo Restrições é informado quais são os limites a serem trabalhados, ou melhor dizendo, o que não será aceito, para este projeto delimitamos a tensão máxima na Biela em 35MPa. O Solidworks irá gerar inúmeras análises, combinando todos os valores descritos em “Variáveis” e irá eliminar todos os estudos onde o resultado de tensão máxima na Biela esteja superior a 35MPa.

– Por fim temos as Metas. Será neste campo que diremos ao programa qual é o objetivo da nossa análise. Nós queremos a Biela mais leve possível afim de economizar em matéria prima e consequentemente um componente mais barato.

Em resumo a automação de simulação no Solidworks Simulation trabalha basicamente da seguinte forma:

Combina os valores das varáveis de entrada, dentre todos os estudos em que os resultados forem dentro das restrições ele nos mostrará aquele que melhor (ou melhores) representa nossas metas (nossos objetivos).

Passo 1: Configurando as variáveis

E seguindo, clique em “Clique aqui para adicionar Variáveis”, conforme mostrado na Figura 3. A tela de entrada de parâmetros será apresentada, conforme Figura 4.

Simulação por Elementos Finitos

De um duplo clique no componente Biela, este comando fará com que o Solidworks mostre todas as cotas utilizadas para criar o modelo matemático deste item.

Em seguida, clique sobre a cota de 35mm que representa a espessura da Biela. A caixa Parâmetros irá adicionar esta dimensão à entrada de recursos, na coluna Nome inclua a descrição Espessura para que seja fácil identificar posteriormente.

Repita a operação acima para as dimensões da Largura e ngulo do corpo da Biela. Clique em OK para confirmar a adição destas dimensões ao campo de Variáveis.

Simulação por Elementos Finitos

Após fechar a caixa Parâmetros, clique novamente em “Clique aqui para adicionar Variáveis”, perceba que os parâmetros nomeados ngulo, Largura e Espessura foram adicionados (Figura 5). Clique em Espessura e defina o campo Min (mínimo) com o valor de 30mm, campo Max (máximo) com o valor de 40mm e por fim o capo Step com o valor de 2mm.

Dessa forma o programa entenderá que ele deverá considerar modelos com espessuras de 30mm até 40mm com intervalos de 2 em 2mm, ou seja, 30mm, 32mm, 34mm, 36mm, 38mm e 40mm.

Simulação por Elementos Finitos

Repita a operação para os parâmetros de Largura e ngulo, considere os valores tratados na primeira parte desse artigo.

Ao fim dessa operação você terá um resultado como mostrado na Figura 6.

Simulação por Elementos Finitos

Passo 2: Configurando as restrições

Estamos prontos para configurar o campo Restrições.

Nele devemos incluir sensores que informarão ao Estudo de Projeto os parâmetros medidos ao fim de cada interação, ou seja, no nosso caso de estudo temos de incluir um sensor que meça a tensão máxima gerada pelo carregamento ao fim de cada análise combinada pelos valores descritos em Variáveis. Veja a Figura 7.

Simulação por Elementos Finitos

Simulação por Elementos FinitosApós clicar em “Adicionar sensor” a tela de configuração se abrirá ao lado da PropertManager, no canto esquerdo do programa.

No campo “Tipo de sensor”, selecione a opção “Dados do Simulation”.

Caso o programa retorne uma mensagem de erro isso significará que você não está utilizando a licença do Solidworks Simulation apropriada para este tipo de análise.

Apenas licenças Profissional e Premium do Simulation permitem este tipo de recurso.

As licenças inferiores permitem apenas a utilização de sensores que controlam dados do modelo matemático – como massa por exemplo – e não resultados das simulações por elementos finitos.

No campo “Quantidade de dados” selecione as opções “Tensão” e posteriormente “Von: tensão de von Mises” respectivamente. Isso para configurar que queremos medir os resultados de tensão.

No campo “Propriedades” selecione a primeira caixa como “N/mm² (MPa)” que é a unidade adequada para o nosso estudo. Selecione “Modelo máximo” e “Por todas as etapas”.

Aqui vale uma pausa para uma observação importante, a opção “Modelo máximo” só foi possível utilizar por termos configurado os componentes Virabrequim e Pistão como Não Deformáveis na simulação estática, dessa forma o único item deformável será o nosso objeto de interesse, a Biela.

Caso todo o conjunto resultasse em deformação, o campo “Propriedades” deveria ser preenchido com a opção “Máximo sobre entidades selecionadas” e então selecionar o componente de interesse, no caso, a Biela.

Feche a janela de Sensor clicando no botão confirmar verde.

Inclua o sensor que você acabou de criar, selecione a opção “É menor que” e no campo Max: insira o valor de 35 N/mm², que é a magnitude especificada para o nosso projeto.

Simulação por Elementos Finitos

Passo 3: Configuração de Objetivos

Finalizado a etapa de inclusão das restrições agora incluiremos nossos objetivos no campo Metas.

Como dissemos anteriormente é nesta opção que configuraremos o que o programa deverá considerar como melhor opção.

Clique em “Clique aqui para adicionar Metas” Iremos novamente criar sensores, dessa vez as opções serão configuradas para obter o modelo com a menor massa possível, limitando a tensão máxima desejada.

Simulação por Elementos Finitos

Simulação por Elementos FinitosNo campo “Tipo de sensor” selecione a opção “Propriedades de massa”.

Em “Propriedades” selecione “Massa”, na tela azul logo abaixo você deverá selecionar o nosso componente de estudo, a Biela.

Ao fim dessa configuração as configurações deverão estar conforme mostradas na Figura 10.

Feche a janela e retorne para o campo mostrado na Figura 9
Inclua o sensor Massa 1 que você acabou de criar. Na caixa ao lado selecione a opção “Minimizar”.

Perceba que acabamos de configurar o programa para executar 54 configurações diferentes.

Imagine você quanto trabalho daria para executarmos cada configuração manualmente, certamente optaríamos por executar apenas uma fração dessas configurações, apenas aquelas que acreditamos ser viáveis, assumindo assim o risco da melhor opção não ser selecionada.

Este é um risco que no atual momento de competitividade das empresas, uma fração na diferença de custo de um componente ou produto poderá ser a diferença entre ganhar ou perder um cliente.

Não há mais espaço para “quase ótimo”, otimização é a primeira palavra que deve vir a cabeça do Engenheiro de Desenvolvimento.

Chegando a este ponto o nosso modelo estará completamente configurado e pronto para iniciar as simulações simultâneas.
Ao lado da caixa de seleção “Executar” há um botão Executar, clique nele.

A janela de execução do Estudo de Projeto abrirá conforme mostrado na Figura 12.

E neste ponto será apenas necessário aguardar que finalize todas as interações do nosso estudo.

Isso poderá levar desde vários minutos até algumas horas, o tempo de execução de cálculo dependerá exclusivamente do poder de processamento do seu computador.

No computador do laboratório do Clube do Projetista esta simulação levou um total de 43 minutos para finalizar todas as interações das 54 simulações por elementos finitos.

[ Deixe nos comentários quanto tempo o seu computador levou para realizar todas as simulações!! ]

SolidWorks Simulation: Como fazer simulação por elementos finitos (Exemplo Prático) 1Simulação por Elementos Finitos
Você poderá conferir os resultados finais na Tabela 1.

E é importante frisar que dependendo das configurações de malha utilizada, ou mesmo diferentes versões do solver poderá resultar em pequenas variações nos valores apresentados, contudo nada que afete a análise, não se esqueça de que simulação por elementos finitos é um método de aproximação.

Se por ventura os valores da sua simulação sejam muito diferentes dos apresentados na Tabela 1 verifique as definições de contorno utilizadas, unidades empregadas e o refino de malha.

Esses são os principais erros cometidos por quem está iniciando o uso de simulação por elementos finitos.

 

Simulação por Elementos Finitos

Passo 4: Analisando os Resultados

O estudo de número 19 é a que apresentou o maior valor de tensão, tendo como resultado 60.9 MPa e mesmo assim não é a configuração resulta na menor massa.

A menor massa ficou por conta da primeira configuração, este resultado já era esperado, afinal as simulações vão dos menores valores até os maiores e por possuir as menores dimensões é fácil prever que esta seria a configuração de menor massa. A análise de tensão máxima resultou um valor de 56,2MPa e por isso não foi considerada como uma opção viável para o nosso estudo.

O estudo de número 6 apresentou o menor valor de tensão máxima, resultando na magnitude de 22,8 MPa, caso estivéssemos buscando um componente que resultasse na maior resistência a fadiga, certamente este seria um dos nossos escolhidos, porém o nosso intuito aqui é o de menor massa. A configuração 6 resultou no valor de 648,2 e por isso não é a nossa melhor opção. A análise considerando vida em fadiga também está disponível no Solidworks Simulation, mas este tema ficará para um outro artigo, deixe nos comentários caso você se interesse como fazer este estudo.

O estudo de número 4 foi a configuração com os melhores resultados, ou seja, a Biela mais leve entre aqueles que estavam com a tensão máxima abaixo dos 35 MPa. A configuração escolhida possui os valores de 36 x 30 x 12°, Espessura, Largura e ângulo respectivamente, a massa resultante foi de 648,2 g e tensão máxima de 29 MPa, ou seja, 6 pontos abaixo de nossa especificação.

Na guia “Vista de Resultados” é possível verificar todos os resultados gerados.

Para identificar o melhor resultado não é preciso analisar todos os valores, o próprio programa nos indica a configuração otimizada pintando está com a cor verde, conforme podemos ver na Figura 13.

Simulação por Elementos Finitos

Conclusão

Neste artigo vimos uma forma eficaz de gerar resultados com alto valor agregado ao nosso projeto.

A automação de simulações é poderosa e poderá salvar muito tempo e dinheiro.

Agora é sua vez…

Você ja conhecia algum método de Automatização de Otimização?

Entendeu o conceito e o processo usado?

Conseguiria aplicar em outros softwares?

SolidWorks Simulation: Como fazer simulação por elementos finitos (Exemplo Prático) 2

Fabrício Leinat

Fundador do Clube do Projetista

Projetista e Gerente de Projetos, atuou em projetos na Alemanha, Irlanda, Itália e nos Estados Unidos. Especialista em Simulação Numérica, Cálculo Estrutural e Otimização de Projetos, atua com os softwares Ansys, Matlab, Kissoft, Mathcad, SolidWorks, SolidWorks Simulation, SolidWorks Flow Simulation, Mode Frontier, Creo Parametric, Autocad e Scilab.

Share This