Elementos Finitos

1. DESCRIÇÃO DA ANÁLISE

No presente trabalho é feito uma análise de tensões em um pórtico utilizando o método o software de elementos finitos Ansys, a geometria da peça em análise foi disponibilizada pelo professor, nela será determinado o material utilizado, restrições e carregamentos, tipo de malha, pontos de contato e análises (força de reação, tensão máxima, etc.).
2. CONDIÇÕES DE CONTORNO

Para realizar as análises no pórtico (fig. 1) foram utilizados dois tipos de materiais, aço estrutural e aço estrutural não linear adotou-se um limite de escoamento (Sy) de 262 Mpa para os dois materiais e um módulo de elasticidade ou módulo de Young (E) de 200 MPa.

Figura 1 – Pórtico.

A espessura para a parede dos tubos que formam o pórtico ficou definida em 3,5 mm também foi gerada uma malha de 8 mm de tamanho (fig. 2) com elementos de segunda ordem (Kept) em toda a estrutura, resultando em 4463 elementos com 13593 nós de ligação, a escolha pelo elemento de segunda ordem se deu pois o mesmo gera uma malha mais precisa pois consegue formar elementos com três pontos. O pórtico foi restringido em todas as direções na parte inferior como podemos ver na figura 3.

Figura 2 – Malha de 8 mm.

Figura 3 – Restrição fixa.

Os pontos de contatos foram gerados automaticamente pelo software onde ficou definido que todos os pontos estão “colados” entre si (bonded) e um deslocamento prescrito máximo de 50 mm foi aplicado na parte superior da estrutura (fig. 4).

Figura 4 – Deslocamento prescrito.

3. ANÁLISES

Para analisar as tensões no pórtico foi utilizada a teoria de Von Misses através da opção Equivalent Stress, também se analisou a força de reação onde o deslocamento prescrito de 50 mm foi aplicado. Três análises foram levadas em consideração, a análise Linear onde tanto a geometria quanto a estrutura são consideradas lineares, a análise Não Linear Geométrica (NLG) onde a geometria da peça não é linear e a Não Linear Geométrica e Física (NLGF) onde tanto a geometria