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MONOGRAFIA DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA METALÚRGICA Aluno: Daniel Henrique Nunes da Silva Orientador: Prof. Ricardo Pinheiro Domingues

Utilização Do Softwre Solid Works

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MONOGRAFIA DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA METALÚRGICA

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

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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

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

◦CAD◦CAM

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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.

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

Começava a era das simulações computacionais

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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

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Conseqüência

Aumento na velocidadeNo desenvolvimento

Redução dos custos de fabricação

Desenvolvimento de novas tecnologias

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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?

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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.

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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.

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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

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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.

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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.

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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.

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

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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.

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

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

simplificada.

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

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

simplificada.

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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

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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

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

Temperatura Convecção Fluxo de Calor Radiação Fonte de Calor

Outros...

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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

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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.

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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.