Simulando com o Autodesk Inventor e Autodesk Simulation

Transcrição

1 Simulando com o Autodesk Inventor e Autodesk Simulation Vanderson Zangerolamo MAPData Tecnologia Inf. e Com. Ltda. Será apresentado como as soluções Autodesk para simulação podem ajudar a realizar seus projetos. Com eles, é possível predizer a performance do seu produto através das análises lineares, nãolineares, dinâmicas lineares, térmicas, simulação de eventos mecânicos, dinâmica dos fluídos (CFD) e as multifísicas. Entender como seu produto irá se comportar antes de ser produzido pode ajudar a reduzir os custos com protótipos físicos, materiais, além da maior confiabilidade em seu produto. Objetivo de aprendizado Ao final desta palestra você terá condições de: Realizar análise linear estática de um grampo no Autodesk Inventor Professional 2012 utilizando elementos sólidos; Realizar análise de uma viga principal de uma ponte rolante utilizando elementos Plate Entender como as soluções Autodesk para simulações focado no mercado de manufatura podem ajudar a sua empresa; Sobre o Palestrante Vanderson é engenheiro mecânico formado pela Escola de Engenharia de Piracicaba. Trabalha na MAPData a 8 anos, focado em análise por elementos finitos e cinemática/dinâmica de mecanismos. Vanderson possui experiência em softwares CAE como Nastran e Ansys. Depois de a empresa Algor ser adquirida pela Autodesk passou a trabalhar diretamente com o Autodesk Simulation - solução de análise por elementos finitos para manufatura - onde sua atuação abrange todo o território nacional, atendendo as necessidades das empresas em simulações. vanderson.zangerolamo@mapdata.com.br

2 Análise do Grampo no Autodesk Inventor Professional 2012 O problema refere-se à análise estrutural em um grampo submetido ao carregamento do acionamento de um atuador pneumático. A imagem abaixo mostra a geometria do Grampo a ser analisado: Procedimento: - Abrir o arquivo Grampo.iam. - Clicar na aba Environments e selecionar Stress Analysis para entrar no ambiente de análise por elementos finitos. - Selecionar o comando Create Simulation para criar uma nova simulação. Na caixa de diálogo que abrirá na tela aceitar as configurações padrões e clicar em OK. 2

3 - Selecionar o comando Automatic Contacts. - No Browser aparecerão os contatos conforme mostrado abaixo. - Selecionar os contatos 1, 2, 5, 6, 10, 16, 17 e 18, clicar o com o botão direito e selecionar a opção Edit Contact. Na caixa de diálogo que abrirá na tela, selecionar a opção Sliding / No Separation e clicar em OK. 3

4 - Selecionar o comando Fixed, selecionar as 6 faces cilíndricas dos furos e clicar em OK. - Selecionar o comando Force, selecionar o furo do componente , habilitar a opção Use Vector Components e aplicar 5000 N na direção Y e clicar em OK. - Selecionar o comando Force, selecionar o furo do componente , habilitar a opção Use Vector Components e aplicar N na direção Y e clicar em OK. 4

5 - Selecionar o comando Mesh Settings para configurar a malha do Grampo. No campo Average Element Size mudar de o valor padrão de 0,100 para 0,010 e desabilitar a opção Use part based measure for Assembly mesh e clicar em OK. - Selecionar o comando Mesh View para gerar a malha. A malha será visualizada como mostrado abaixo. 5

6 Selecionar o comando Simulate e clicar em Run para rodar a análise. Após rodar a análise aparecerá o resultado de tensão por Von Mises em MPa, conforme mostrado na figura a seguir. - Deixar visível somente os componentes e selecionando os demais componentes, clicar com o botão direito e selecionar Visibility. 6

7 - Será visualizado como mostrado na imagem abaixo Para visualizar os demais resultados, selecionar por duplo clique o resultado a ser visualizado. Salvar o arquivo Garra.iam. 7

8 Análise da viga principal no Autodesk Simulation 2012 O problema refere-se à análise estrutural em uma viga principal de ponte rolante que será modelada utilizando elementos Plate (elemento para chapas finas) e submetida ao carregamento do peso próprio, conforme figura abaixo: Procedimento: - Abrir o Autodesk Simulation Selecionar a aba Tools e selecionar Application Options. Selecionar a aba CAD Import e selecionar a opção Global CAD Import Options. 8

9 - Selecionar a opção Ask each time para Knit surfaces on import, clicar em OK e clicar em OK para fechar a caixa de diálogo Options. - Abrir o arquivo Viga_Principal.ipt no Autodesk Inventor Clicar na aba Add-Ins e selecionar Start Simulation para que o arquivo Viga_Principal.ipt seja enviado para o Autodesk Simulation Selecionar a opção Yes para gerar o Split nas superfícies que estão interseccionando. 9

10 - Na aba Mesh, Selecionar o comando 3D Mesh Settings. Na caixa de diálogo que abrirá na tela, selecionar a opção Plate/Shell e selecionar Options. - Na caixa de diálogo, selecionar a opção Absolute Mesh Size e digitar 50 para Size (tamanho dos elementos). Clicar em OK e depois em Mesh Model. - Selecionar Element Definition para Part1 e Part2 (pressionando a tecla Ctrl), clicar com o botão direito e selecionar Edit Element Definition. Digitar 12,7 no campo Thickness. 10

11 - Repetir o procedimento anterior para as Part3 até Part11 e digitar 9,5 no campo Thickness. - Repetir o procedimento anterior para as demais e digitar 8 no campo Thickness. - Na aba View, expandir a opção Orientation e selecionar Isometric View. - Selecionar a face indicada, clicar com o botão direito na tela e selecionar a opção Create Remote Load. - Na caixa de diálogo, digitar 50 no campo Part, selecionar a opção Set Load Location e entrar com as coordenadas 9975 para X, 400 para Y e -250 para Z e clicar em OK. 11

12 - Selecionar Generate Load Elements para que a Part 50 seja gerada. Selecionar Add Load e Nodal Boundary Condition. - Selecionar Fixed, depois selecionar Rz para que o grau de liberdade esteja livre nesta direção, selecionar OK para fechar a caixa de diálogo Creating 1 Nodal Boundary Condition Object e selecionar Close para fechar a caixa de diálogo Create Remote Load. - Selecionar a face indicada, clicar com o botão direito na tela e selecionar a opção Create Remote Load. 12

13 - Na caixa de diálogo, digitar 51 no campo Part, selecionar a opção Set Load Location e entrar com as coordenadas para X, 400 para Y e -250 para Z e clicar em OK. - Selecionar Generate Load Elements para que a Part 51 seja gerada. Selecionar Add Load e Nodal Boundary Condition. - Selecionar Fixed, depois selecionar Tx e Rz para que os graus de liberdades estejam livres nestas direções e selecionar OK para fechar a caixa de diálogo Creating 1 Nodal Boundary Condition Object e selecionar Close para fechar a caixa de diálogo Create Remote Load. 13

14 - Selecionar Element Type para Part50 e Part 51, clicar com o botão direito e selecionar a opção Rigid. Selecionar Element Definition para Part50 e Part 51, clicar com o botão direito e selecionar a opção Edit Element Definition e selecionar OK para aceitar as configurações padrões na caixa de diálogo que irá abrir. - Selecionar a aba Setup e selecionar Gravity. Na caixa de diálogo selecionar Set for Standard Gravity, digitar -1 para a direção Y e 0 para a direção Z e clicar em OK. - Selecionar a aba Analysis e selecionar Run Simulation. Na caixa de diálogo que irá abrir depois da análise finalizada, selecionar Não. 14

15 - Realizada a análise, será mostrado o resultado das tensões pelo método de von Mises. - Selecionar a opção Displacement para visualizar o resultado do deslocamento resultante. 15