Capítulo 6 – Interação, amplitude e condição inicial

Menu Interação

O menu Interação contém as seguintes opções:

• Restrição
  • Criar.
  • Editar.
  • Duplicar.
  • Trocar mestre/escravo.
  • Mesclar por mestre/escravo.
  • Ocultar.
  • Mostrar.
  • Excluir.
• Contato
  • Interação superficial:
    • Criar.
    • Editar.
    • Duplicar.
    • Excluir.
• Par de contato:
  • Criar.
  • Editar.
  • Duplicar.
  • Trocar mestre/escravo.
  • Mesclar por mestre/escravo.
  • Ocultar.
  • Mostrar.
  • Excluir.
• Pesquisar pares de contato.

As restrições disponíveis incluem:

• Mola pontual:
  • Nome.
  • Região.
  • Rigidez:
    • K1 – rigidez por nó na direção X.
    • K2 – rigidez por nó na direção Y.
    • K3 – rigidez por nó na direção Z.
  • Cor.
• Mola superficial:
  • Nome.
  • Região. – Rigidez por área: Não/Sim
  • Rigidez:
    • K1 – rigidez na direção X.
    • K2 – rigidez na direção Y.
    • K3 – rigidez na direção Z.
• Cor.
• Somente compressão:
  • Nome.
  • Região.
  • Rigidez da mola.
  • Força de tração.
  • Deslocamento.
  • Não linear: Não/Sim.
  • Cor.
• Corpo rígido:
  • Nome.
  • Ponto de referência.
  • Região.
  • Cor.
• Tie (ligação):
  • Nome.
  • Tolerância de posição – a maior distância a partir da superfície mestre para a qual os nós escravos serão incluídos na restrição tie (padrão: 2,5% do tamanho típico do elemento).
  • Ajuste – projeção dos nós escravos na superfície mestre.
  • Região mestre.
  • Região escrava.
  • Cor da superfície mestre.
  • Cor da superfície escrava.

A restrição somente compressão usa internamente elementos GAP conectados a outros elementos finitos via *EQUATION. O parâmetro Deslocamento permite deslocar o nó de base do elemento GAP para longe do modelo, para melhor visualização dos resultados. Nos resultados, os elementos GAP são mesclados em uma única peça. IMPORTANTE: a não linearidade geométrica (NLGEOM) deve ser habilitada ao usar a restrição somente compressão. Caso contrário, o apoio somente compressão tem 1/2 da rigidez atribuída e atua como um apoio de mola superficial. Definir a opção Não linear como Sim também torna possível evitar essa linearização adicionando um material não linear fictício ao arquivo de entrada.

A restrição de corpo rígido requer um ponto de referência, pois restringe o movimento dos nós selecionados ao movimento do ponto de referência. Ela é usada para definir uma região selecionada como infinitamente rígida (indeformável). Por exemplo, é frequentemente usada ao modelar ferramentas de fabricação. No entanto, também pode servir como forma de aplicar momentos e cargas remotas aos modelos. A restrição de corpo rígido é a única forma de aplicar um torque à superfície de uma peça sólida (já que os nós de elementos sólidos não possuem os graus de liberdade rotacionais).

A restrição tie funciona como um contato colado/soldado. Ela conecta duas superfícies de modo que elas não possam se separar ou se mover uma em relação à outra durante a análise; ficam permanentemente conectadas. A restrição tie é frequentemente usada para conectar peças com malhas diferentes.

O contato é uma forma mais complexa de interação entre duas superfícies do que a restrição tie. Ele permite a transferência de forças entre superfícies em contato. No entanto, o contato é um fenômeno altamente não linear e exige uso cuidadoso, pois pode causar problemas de convergência. Ao definir contato, uma interação superficial deve ser criada primeiro. Três opções estão disponíveis:

• Comportamento da superfície – comportamento do contato na direção normal ao contato (relação pressão-fechamento)
  • Rígido.
  • Linear.
  • Exponencial.
  • Tabular.
  • Colado.
• Atrito – comportamento na direção tangencial
  • Coeficiente de atrito.
  • Inclinação de aderência.
• Condutância de folga – condutância térmica através da interface de contato
  • Constante
  • Tabular – dependente de pressão e temperatura Quando a interação superficial é criada, os pares de contato podem ser definidos. As opções aqui são as seguintes:
• Nome
• Interação superficial
• Método
  • Nó para superfície – usa a formulação de penalidade nó-face.
  • Superfície para superfície – usa a formulação de penalidade face-face.
  • Mortar – usa formulação com multiplicadores de Lagrange, tipicamente mais precisa, mas requer mais tempo para resolver e pode causar problemas de convergência. – Mortar linear – deve ser usado apenas quando a opção Mortar falhar.
  • Mortar linear PG – deve ser usado apenas quando a opção Mortar falhar.
• Deslizamento pequeno – disponível quando o método Nó para superfície é selecionado
• Ajuste – projeção dos nós escravos na superfície mestre.
• Tamanho de ajuste – distância dentro da qual os nós escravos são projetados na superfície mestre.
• Região mestre \ Região escrava
• Cor da superfície mestre \ Cor da superfície escrava

Figura 5: Ferramenta Pesquisar pares de contato

A ferramenta Pesquisar pares de contato, com um exemplo de entrada, é mostrada na Figura 5. Essa ferramenta permite que os usuários criem automaticamente pares de contato e restrições tie. Ao clicar no botão Pesquisar, a ferramenta procura pares de superfícies que atendam aos seguintes critérios:

• a distância entre eles é menor ou igual à distância especificada.
• o ângulo entre eles é menor ou igual ao ângulo especificado.

Além desses critérios, o usuário pode escolher se os pares são agrupados por peças ou não. Antes de realizar a pesquisa, é possível alterar o tipo de interação (Contato ou Tie), especificar uma definição de propriedade de contato criada anteriormente e escolher o tipo de contato (superfície para superfície ou nó para superfície). Tanto para a criação de contato quanto para a de tie, é possível habilitar ou desabilitar o ajuste. Após a pesquisa, os usuários ainda podem alterar as configurações mencionadas acima (assim como a tolerância de posição e o nome do par) usando a janela Dados do lado direito da ferramenta. Além disso, clicar com o botão direito no par na janela Pares de contato traz uma opção para trocar as superfícies mestre e escrava. Quando mais de um par é selecionado, uma opção para mesclar por mestre/escravo também fica disponível. Os pares podem ser removidos da lista (e, assim, impedidos de serem criados) selecionando-os e pressionando Delete .

Menu Amplitude

O menu Amplitude contém as seguintes opções

• Criar.
• Editar.
• Duplicar.
• Excluir.

Os seguintes tipos de amplitude e configurações estão disponíveis:

• Tabular – pode ser usado para especificar os pontos de dados tempo/frequência – amplitude
  • Propriedades
    • Nome
    • Intervalo de tempo: Tempo do passo/Tempo total
    • Deslocar tempo
    • Deslocar amplitude
  • Pontos de dados – dados tabulares na forma de pares tempo/frequência-amplitude

Menu Condição inicial

O menu Condição inicial contém as seguintes opções:

• Criar.
• Editar.
• Duplicar.
• Pré-visualizar.
• Excluir.

Os seguintes tipos de condição inicial e configurações estão disponíveis:

• Temperatura – pode ser usado para especificar a temperatura no início de uma análise térmica ou termomecânica
• Nome.
• Região.
• Temperatura.
• Velocidade – pode ser usado para especificar a velocidade no início de uma análise dinâmica
  • Nome.
  • Região.
  • Componentes da velocidade:
    • V1 – velocidade no eixo X.
    • V2 – velocidade no eixo Y.
    • V3 – velocidade no eixo Z.
• Magnitude – velocidade resultante (é calculada automaticamente quando os componentes da velocidade são especificados).