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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO JOÃO DEL-REI Depto das Engenharias de Telecomunicações e Mecatrônica

Curso: Graduação em Engenharia Mecatrônica 2o semestre de 2012 Disciplina: Mecânica Computacional (ENM507) Prof. Alexander Mattioli Pasqual Entrega do relatório (individual ou em dupla): 13/12/2012 Prática n. 1: Chapa Tracionada Descrição do problema Considere a figura abaixo, a qual representa uma chapa fina solicitada por forças uniformes de tração q = 10 MPa, logo, pode-se assumir estado plano de tensão. A chapa possui comprimento e largura de 120 mm e 80 mm, respectivamente, havendo um furo de 10 mm de diâmetro em seu centro (a figura está fora de escala). A chapa é feita em aço (módulo de Young E = 210 GPa e coeficiente de Poisson  = 0,3). Deseja-se obter os deslocamentos e tensões atuantes na chapa utilizando o pacote de elementos finitos “pdetool” do Matlab.

Roteiro de solução utilizando o “pdetool” 1) Inicializar o aplicativo digitando “pdetool” na linha de comando do Matlab; 2) Desenhar o domínio do problema utilizando o menu “draw” e o campo “Set formula”. Utilizar os dois eixos de simetria, ou seja, apenas um quarto da chapa deve ser modelado. Verificar se a geometria adequada foi obtida passando para o “PDE mode”; 3) Selecionar estado plano de tensão (Structural Mech, Plane Stress); 4) Informar as propriedades do material (E e ) no menu “PDE Specification”; 5) Aplicar as condições de contorno utilizando o menu “Boundary”. Nos bordos onde tensões são aplicadas, as condições são de Neumann; nos bordos onde deslocamentos são prescritos, as condições são de Dirichlet;

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6) Gerar a malha utilizando o menu “Mesh”; 7) Solucionar o problema utilizando o menu “Solve”; 8) Visualizar os resultados utilizando o menu “Plot”; 9) Refinar a malha e observar os efeitos nos resultados; 10) Interpretar os gráficos de tensões e deslocamentos obtidos. Questões para