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, não-lineares, 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.

E-mail: vanderson.zangerolamo@mapdata.com.br

Simulando com o Autodesk Inventor e Autodesk Simulation

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.

Simulando com o Autodesk Inventor e Autodesk Simulation

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.

Simulando com o Autodesk Inventor e Autodesk Simulation

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 200-107, 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 200-116, habilitar a opção Use

Vector Components e aplicar -5000 N na direção Y e clicar em OK.

Simulando com o Autodesk Inventor e Autodesk Simulation

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.

Simulando com o Autodesk Inventor e Autodesk Simulation

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 200-116 e 200-105 selecionando os demais

componentes, clicar com o botão direito e selecionar Visibility.

Simulando com o Autodesk Inventor e Autodesk Simulation

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”.

Simulando com o Autodesk Inventor e Autodesk Simulation

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 2012.

- Selecionar a aba Tools e selecionar Application Options. Selecionar a aba CAD Import e

selecionar a opção Global CAD Import Options.

Simulando com o Autodesk Inventor e Autodesk Simulation

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 2012.

- Clicar na aba Add-Ins e selecionar Start Simulation para que o arquivo “Viga_Principal.ipt”

seja enviado para o Autodesk Simulation 2012.

- Selecionar a opção Yes para gerar o Split nas superfícies que estão interseccionando.

Simulando com o Autodesk Inventor e Autodesk Simulation

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.

Simulando com o Autodesk Inventor e Autodesk Simulation

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.

Simulando com o Autodesk Inventor e Autodesk Simulation

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.

Simulando com o Autodesk Inventor e Autodesk Simulation

13

- Na caixa de diálogo, digitar 51 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.

- 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.

Simulando com o Autodesk Inventor e Autodesk Simulation

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.

Simulando com o Autodesk Inventor e Autodesk Simulation

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.