Utilização Do Softwre Solid Works

MONOGRAFIA DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA METALÚRGICA

Aluno: Daniel Henrique Nunes da Silva Orientador: Prof. Ricardo Pinheiro Domingues

O objetivo deste trabalho é mostrar a aplicabilidade do software SolidWorks aliado ao seu pacote de Elementos Finitos COSMOSWorks na resolução de problemas Mecânico Metalúrgicos

A engenharia mecânica e civil utiliza a muito tempo ferramentas computacionais para maximizar a produção e o desenvolvimento de novas tecnologias.

◦CAD◦CAM

O dinamismo da indústria fez com que houvesse a necessidade de desenvolvimento de tecnologias que permitissem não apenas o projeto de uma inovação mas sim que simulasse seu comportamento em diversas situações reais.

Era uma questão de tempo até que softwares não só de desenho e manufatura começassem a ser desenvolvidos.

Começava a era das simulações computacionais

Redução na confecção de corpos de prova e protótipos

Aumento do número de variáveis a serem avaliadas antes da criação do protótipo

Redução do tempo de fabricação Redução do tempo de desenvolvimento Desenvolvimento de novas tecnologias Possibilidade de testes na aplicação de

novas tecnologias

Conseqüência

Aumento na velocidadeNo desenvolvimento

Redução dos custos de fabricação

Desenvolvimento de novas tecnologias

No entanto as perguntas que ficam no ar quando se trata de simulação são:

Como desenvolver um software de simulação?

Que técnica usar? Qual o nível técnico do operador do

software? Quão poderoso deverá ser o equipamento?

A resposta simples para estas indagações está no uso de uma técnica que poderia ser eficaz e simples ao mesmo tempo e que permitisse respostas satisfatórias.

A técnica dos elementos finitos gera uma malha em um determinado protótipo computacional.

Essa malha é formada por elementos. Iterações matemáticas ligam estes

elementos através de nós.

Através desta técnica, então, podemos realizar cálculos pontuais em cada elemento e as respostas obtidas interagem nos elementos adjacentes.

Carregamentos e restrições podem ser aplicadas aos elementos.

O resultado global resulta uma análise com um grau de precisão de acordo com o número de elementos da malha gerada.

Pode-se alterar as avriáveis a qualquer momento e gerar novas simulações.

Então já havendo a técnica, é necessário a escolha do software adequado.

A escolha apesar de parecer simples atravessa certos problemas como:

Facilidade de utilizaçãoInterface amigávelVariedade de simulaçõesCompatibilidade com desenhos CAD

A maioria das pessoas acha que os softwares de elementos finitos são softwares específicos e utilizados apenas em grandes corporações necessitando de aprofundado conhecimento específico.

Sem uma interface amigável o tópico anterior se tornaria verdade já que a interface é um dos grandes problemas na compreensão das funcionalidades de um software.

A variedade de simulações também é fator fundamental na escolha do software. Houve um tempo que os softwares que simulavam utilizando o MEF, eram específicos e não dispunham de uma variedade de simulações.

Hoje a versatilidade é necessária para o desenvolvimento de novos produtos.

A necessidade de se importar desenhos CAD é eminente, logo, um software que integre esta compatibilidade é fundamental.

Neste trabalho foi escolhido como solução compatível com as necessidades citadas o software SolidWorks, uma ferramenta CAD, 3D, que integra um pacote de software de simulações, chamado COSMOSWorks.

Poderoso sistema CAD integrado◦ Ausência da necessidade de aquisição de diversos

softwares necessários para as simulações◦ Criação de peças complexas de maneira

simplificada.

Poderoso sistema CAD integrado◦ Ausência da necessidade de aquisição de diversos

softwares necessários para as simulações◦ Criação de peças complexas de maneira

simplificada.

Possibilidade de inúmeros tipos de simulações◦ Estudos de frequência◦ Estudos Térmicos◦ Estudos de otimização de design◦ Estudos lineares e não-lineares◦ Testes de queda◦ Estudos de fadiga

Possibilidade de inúmeros tipos de carregamentos e restrições.◦ Estudos Linear, Não-linear, e Ondulatório

Restrições de movimento Pressão Força Gravidade Força Centrípeta Carregamento remoto Carregamento de rolamento Temperatura

Possibilidade de inúmeros tipos de carregamentos e restrições.◦ Estudos Térmicos

Temperatura Convecção Fluxo de Calor Radiação Fonte de Calor

Outros...

Possibilidade de se trabalhar com materiais variando suas características.

Entre as variáveis possíveis de se alterar nos materiais, podemos encontrar: ◦ Módulo de elasticidade ◦ Coeficiente de Poisson ◦ Coeficiente de expansão térmica ◦ Condutividade térmica◦ Densidade ◦ Calor específico ◦ Força

AcademiaIndústriaBenefício Mútuo

Proposição de métodos e soluções

Demanda em razão do desenvolvimento tecnológico

Agilidade na revisão de projetos, pois o projeto pode ser testado, antes de ser executado, no próprio computador em que foi criado.

Maior versatilidade do COSMOSWorks, em relação a outros softwares de simulação, pois ele dispõe de ferramentas avançadas de CAD.

Sugestões para Sugestões para Trabalhos FuturosTrabalhos Futuros

Estudos específicos da aplicabilidade do software.

Estudos de comportamento de fluidos com o FloWorks.

Complementação do material instrucional (novas apostilas).

Verificação da possibilidade de criação de uma disciplina eletiva referente a Simulação Computacional de Processos.