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Modelagem por Elementos Finitos

Discretização Discretização - é a subdivisão em pequenas regiões: Elementos Finitos - o tamanho dos elementos deve ser adequado: Max, Min - evitar diferenças muito grandes entre arestas: 1 para 4 - deve-se evitar vértices com ângulos muito acentuados Regiões Importantes ou Críticas - identificar regiões importantes-críticas na estrutura - definir pontos suficientes para obter boa interpolação Elementos Finitos - regiões de interpolação do campo de deslocamentos - evitar elementos distorcidos (em regiões importantes) - evitar transições bruscas (em regiões importantes) Materiais Estruturais Materiais Típicos - materiais isotrópicos: aço, concreto, alumínio, madeira - materiais ortotrópicos: maciços de fundações - variações térmicas: materiais dependentes da temperatura Situações Especiais - materiais não-resistentes a compressão: ganchos e cabos - materiais não-resistentes a tração: juntas, apoios internos Simulação da Ruptura - criação de rótulas plásticas - estudo do mecanismo de ruptura em estrut. de barras Análise Dinâmica e Sísmica - isoladores de vibrações: atrito e plastificação Vinculações Externas Apoios Clássicos - restringem quaisquer dos 6 Graus de Liberdade: - translações X,Y,Z - resultantes são Forças - rotações x,y,z - resultantes são Momentos - resultam em Reações de Apoio nos GL restritos Apoios Elásticos -simulam fundação em barragens ou bases de máquinas, - aplicam uma mola em cada GL: - molas translacionais Kx,Ky,Kz resultantes são Forças - molas rotacionais Tx,Ty,Tz resultantes são Momentos - resultam em Reações de Apoio Elástico nos GL restritos Deslocamentos Impostos - simulam recalques de apoio ou processo construtivo - aplicam um deslocamento para cada GL: - translações Dx, Dy, Dz - rotações Rx, Ry, Rz - resultam em Reações devidas aos Desloc. Impostos Apoios Especiais - isoladores de vibração para situações dinâmicas| - formação de rótulas plásticas em regime de ruptura Vinculações Internas União entre partes da estrutura - simula a união entre várias partes ou subestruturas - forma simples: utilizar os mesmos nós na junção das partes - cuidado para não deixar nós de uma parte "sobrando" - subestruturas são definidas como a estrutura é fabricada - facilitam a criação do modelo e análise dos resultados - podem servir para análises ou modelos separados Unindo nós das arestas - garante continuidade - definir um nó comum que pertence a ambas subestruturas: o Método dos Elementos Finitos garante continuidade de deslocamentos nas arestas comuns entre os dois eltos. Solda automática entre as partes - recurso que verifica a distância entre as partes do modelo: se a distância for menor que uma dada tolerância, coloca-se uma "solda" automatica entre as duas partes Constraints: Associação entre Graus de Liberdade - agem direto no sistema de equações: resultados precisos - não utilizam eltos. de alta rigidez com perda de precisão - união total entre as partes: unir todos os Graus Liberdade - união parcial entre as partes associar apenas alguns G.L. - comportamento rígido de uma região associar os G.L. Diafragmas Rígidos para Edifícios de Andares Múltiplos - simulam a alta rigidez das lajes de concreto em seu plano - reproduz o movimento de corpo rígido de todo um andar - simulado por "constrains" e com nós "master/slave" Simulações de Juntas e Ganchos - elemento de "link" para situações especiais: - junta não resistente a tração - gancho não resistente a compressão Carregamentos e Solicitações Peso Próprio e Massa - gerados conforme valor da aceleração da gravidade g - g é vetorial e pode variar para simular içamento, etc. - Materiais podem ter duas características: - peso específico: gera força peso para anál. estáticas - densidade, massa específica: gera massa para dinâmica Forças Concentradas ou Distribuídas - aplicadas aos nós ou ao longo das barras Elementos Barras: forças concentradas no vão forças distribuídas no vão Elementos Finitos: forças aplicadas aos nós Campos de Pressão - gerados com lei linear de variação de P no espaço - em função das coordenadas: P=Função (x,y,z) - permite coeficientes para cada Hipótese de Carga - pode-se definir muitos campos de pressão - elementos laminares: pressão normal ou hidrostática - eltos. sólidos: forças de percolação ou subpressão Campos de Temperatura - gerados com lei linear de variação de T no espaço - em função das coordenadas: T=Função (x,y,z)| - permite coeficientes para cada Hipótese de Carga - pode-se definir muitos campos de temperatura - elementos barras: gradiente térmico transversal: flexão - elementos laminares: temperatura cte. na espessura - elementos sólidos: temperatura varia na "espessura"