Escola de Engenharia de São Carlos EESC Universidade de São Paulo USP Departamento de Engenharia de Materiais, Aeronáutica e Automobilística

Transcrição

1 Escola de Engenharia de São Carlos EESC Universidade de São Paulo USP Departamento de Engenharia de Materiais, Aeronáutica e Automobilística Tutorial 3a: Revestimento com reforço. Prof. Dr. Volnei Tita Ms.Marcelo Leite Ribeiro 2010

2 Problema 3B Revestimento com reforços Dados do revestimento: Espessura: 1,5 mm Material: Al 2024 Dados do frame: Perfil: T Material: Al 7475 Dados do stringer: Perfil: Z Material: Al 2024 Novo Modelo 1. Menu File 2. New Nome do arquivo: Problema3B.db 4. Na aba New Model Preferences, selecione: Based on Model 5. Approximate model dimension: OK Geometry Criação das superfícies 2 de 10

3 2. Object: Surface 3. Method: XYZ 4. Vector Coordinate List: < > 5. Origin Coordinates List: [0 0 0] 7. Origin Coordinates List: [ ] 8. Apply 9. Origin Coordinates List: [ ] 10. Apply Elements Discretização dos contornos dos dominios 1. Action:Create 2. Object: Mesh Seed 3. Type: Uniform 4. Selecione: Number of Elements 5. Number = 5 6. Selecione todas as curvas do modelo. Para isso, abra uma janela de seleção envolvendo todo o modelo. 7. Apply 1 Figura 1 Discretização dos contornos do dominio Geração de malha da superfície 2. Object: Mesh 3. Type: Surface 4. No campo Surface List, selecione todas as superfícies do modelo. 5. Apply 1 Não é necessário clicar no botão Apply se a opção AutoExecute estiver habilitada 3 de 10

4 Geração de malha dos reforçadores 2. Object: Mesh 3. Type: Curve 4. No campo Curve List, selecione todas as curvas do modelo 5. Apply Figura 2 Malha de elementos finitos Equivalência de nós 1. Action: Equivalence 2. Apply Figura 3 Equivalência de nós coincidentes Visualização dos nós e elementos 1. Menu Display 2. Finite Elements 3. Clique no botão Show All FEM Labels 4. Apply 5. Cancel (para fechar a aba de atributos dos elementos) 4 de 10

5 Figura 4 Visualização dos nós e elementos da malha do modelo Load/BCs Aplicação do engaste 2. Object: Displacement 3. Type: Nodal 4. New Set Name: engaste 5. Input Data... a. Translations <T1 T2 T3>: <0 0 0> b. Rotations <R1 R2 R3>: <0 0 0> c. OK 6. Select Application Region a. Select Geometry Entries: Surface 1.1 b. Add c. OK 7. Apply Aplicação da carga concentrada 2. Object: Force 3. Type: Nodal 4. New Set Name: P1 5. Input Data... a. Force <F1 F2 F3>: < > b. OK 6. Select Application Region a. Select Geometry Entities: Surface b. Add c. Ok 7. Apply 5 de 10

6 Figura 5 Condições de contorno Materials Material Al Object: Isotropic 3. Method: Manual Input 4. Material Name: Al Input Properties... a. Constitutive Model: Linear Elastic b. Elastic Modulus: c. Poisson Ratio: 0.33 d. OK Material Al Object: Isotropic 3. Method: Manual Input 4. Material Name: Al Input Properties... a. Constitutive Model: Linear Elastic b. Elastic Modulus: c. Poisson Ratio: 0.33 d. OK Properties Criação das Seções 1. Menu Tools 6 de 10

7 2. Beam Library 3. New Section Name: PerfilT 4. Selecione o perfil T dentre os fornecidos 5. Entre com as dimensões do perfil a. W: 15 b. H: 10 c. t1: 1 d. t2: 1 7. Calculate Display: Figura 6: Propriedades do perfil. Verificar a posição do centroide do perfil em relação à origem (vertical 7,625; horizontal 0,5) 8. New Section Name: PerfilZ 9. Selecione o perfil Z dentre os fornecidos 10. Entre com as dimensões do perfil a. W: 4.5 b. H: 1 c. t1: 18 d. t2: Calculate Display: Verificar a posição do centroide do perfil em relação à origem (vertical 10; horizontal 0,5) 12. OK Aplicação das propriedades dos reforçadores 2. Object: 1D 3. Type: Beam 4. Property Set Name: frame 7 de 10

8 5. Input Properties a. Section Name: PerfilT b. Material Name: m:al7475 c. Bar Orientation: <0 0 1> d. Node1: < > e. Node1: < > f. OK 6. Select Members: selecione os frames 7. Add 8. Apply 9. Action: Create 10. Object: 1D 11. Type: Beam 12. Property Set Name: stringer 13. Input Properties a. Section Name: PerfilZ b. Material Name: m:al2024 c. Bar Orientation: <0 0 1> d. Node1: < > e. Node1: < > f. OK 14. Select Members: selecione os stringers 15. Add 1 Aplicação das propriedades do revestimento 17. Action: Create 18. Object: 2D 19. Type: Shell 20. Property Set Name: revest 21. Input Properties a. Material Name: m:al2024 b. Thickness: 1.5 c. OK 22. Select Members: Surface 1:3 23. Add 24. Apply 8 de 10

9 Figura 7: Modelo final. Analysis Resolução do problema 1. Action: Analyze 2. Object: Entire Model 3. Method: Full Run 4. Job Name: Problema3B 5. Apply Leitura dos resultados Aguarde o término da resolução do problema. Em seguida, acesse o arquivo de resultados. 1. Action: Access Results 2. Object: Attach XDB 3. Method: Result Entities 4. Apply Results Visualização do gradiente de deslocamentos 2. Object: Fringe 3. Select Result Case (s): Default, A1: Static Subcase 4. Select Fringe Result: Displacement, Translational 5. Quantity: Magnitude 2 2 No campo Quantity pode-se selecionar a componente de gradiente desejada 9 de 10

10 Figura 8 Gradiente de deslocamentos Visualização do gradient de tensões 2. Object: Fringe 3. Select Result Case (s): Default, A1: Static Subcase 4. Select Fringe Result: Stress Tensor 5. Quantity: Mises Figura 9 Gradiente de tensões (Mises) 10 de 10