Simplificação de análises com uso da simetria dos modelos

Em qualquer análise, o objetivo é sempre aumentar a precisão e ao mesmo tempo otimizar o desempenho computacional. Uma das principais maneiras de se fazer isso é por simplificar o modelo CAD que será analisado.

Várias técnicas podem ser utilizadas para simplificar o modelo CAD: suprimir filetes, remover textos criados com ressaltos e cortes e assim por diante. No caso em que tempo geometrias que representam um padrão simétrico, ainda podemos nos aproveitar dessa simetria para simplificar nossas análises.

Utilizando o plano de simetria de nosso modelo, discretizamos apenas uma parte do nosso modelo e com isso diminuímos o número de elementos e consequentemente, diminuímos o tempo para solução de nossa análise. Com essa finalidade o SOLIDWORKS Simulation possui a opção de usarmos acessórios de fixação avançados que compreendem a simetria do nosso modelo e simplificam a nossa análise.

Mas em que condições podemos tirar proveito da simetria para realizar uma análise? Quais são os benefícios de usarmos a simetria?

Em primeiro lugar precisamos falar sobre as situações em que podemos usar a simetria do modelo para realizar uma análise confiável. Só podemos usar simetria se a geometria, as restrições, as cargas e as propriedades do material também são simétricas. Se essas condições forem ignoradas, a nossa análise pode falhar ou apresentar resultados irreais.

Agora vamos comparar alguns dados para vermos os benefícios de usarmos a simetria. Vamos usar o modelo abaixo para isso.

simetria1

Passando para o SOLIDWORKS Simulation, obtivemos os seguintes resultados usando elementos de segunda ordem com o mesmo tamanho:

simetria_malha3

simetria_compare

Embora os tempos de discretização e solução sejam pequenos devido as condições de contorno estabelecidos, vejam que percentualmente, houve um aumento grande nos tempos para conclusão da operação devido ao aumento inevitável do número de nós e elementos.

Existe mais uma questão que precisa ser falada quando tratamos de uso simetria em análises do SOLIDWORKS Simulation. Simetria e simetria cíclica. Quando usar um ou outro acessório de fixação?

Isso é assunto para o nosso próximo post. Então até lá. Deixem também seus comentários sobre quais assuntos gostariam de obter mais informações.

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Gerente técnico da Mechworks Tecnologia, envolvido em ajudar empresas a aprimorar a qualidade de seus produtos através da implantação das soluções DS SOLIDWORKS. Sempre aprendendo para sempre crescer!