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2019-05-08

Distribuição de forças internas/tensões de superfícies – opções de suavização

As deformações dos nós de EF são sempre o primeiro resultado de um cálculo de EF. É possível calcular deformações, forças internas e tensões com base nessas deformações e na rigidez dos elementos.

O RFEM inclui elementos de EF triangulares ou quadrangulares para superfícies, o que significa que existem três ou quatro deformações por elemento de EF que podem ser recalculadas com a rigidez do elemento de EF (por exemplo, em tensões). Uma vez que vários elementos de EF têm geralmente o mesmo nó de EF, existem tantos resultados num nó de EF quantos elementos estão presentes. A questão agora é: como são avaliados esses resultados? No Navegador de projecto – Mostrar, pode encontrar cinco opções diferentes para representar a distribuição dos esforços internos na superfície.

Constante nos elementos

Esta opção calcula a média de todos os valores nodais de um elemento de EF e todo o elemento de EF tem sempre o mesmo valor (suavizado). Por isso, não existe uma distribuição no elemento de EF como nas outras opções. Este método é utilizado no programa para o material "Isotrópico não linear elástico 2D/3D" porque a tensão limite é determinada desta forma.

Não contínuo

Esta opção apresenta os dados brutos. Como nas opções seguintes, é utilizado uma paraboloide hiperbólica para a distribuição dentro do elemento. No entanto, não é realizada a média dos valores dos nós de EF com elementos adjacentes. Por esse motivo, o resultado geralmente parece descontínuo/gradual. De facto, as diferenças significativas entre os elementos de EF indicam que é necessária uma malha mais fina para resultados mais precisos.

contínuo nas superfícies

Esta opção é a configuração padrão. É calculada a média dos valores de todos os elementos de EF adjacentes a um nó de EF. Pode facilmente ver ou calcular esta média num ponto quando o compara com o tipo "Não contínuo". Este tipo de suavização pode corresponder a uma distribuição com uma malha mais fina; por isso, é frequentemente utilizado para a avaliação. No entanto, como se trata de uma visualização suave, recomendamos realizar uma análise com "Não contínuo" nas áreas críticas.

contínua na totalidade

Esta opção prolonga a opção "Contínuo nas superfícies", calculando a média na borda da superfície também para a superfície seguinte. Isto resulta numa distribuição contínua em todo o modelo, não apenas dentro de uma superfície. Claro que também é importante realizar outra análise do tipo "Não contínuo" nas áreas críticas.

Continuamente por grupos

Com a última opção, pode decidir se pretende ou não ter uma distribuição contínua entre algumas superfícies. Pode definir grupos onde a distribuição é "Contínuo total" e todas as restantes superfícies são depois automaticamente definidas como "Contínuo dentro de superfícies".

Resumo

Ao selecionar a distribuição das forças/tensões internas nas superfícies, tem de especificar que o resultado mais próximo do cálculo é exibido como "Não contínuo". Esta distribuição também demonstra fortemente a discretização devido ao cálculo do FEM. Na realidade, é improvável que tal distribuição ocorra; por isso, a suavização "Contínuo nas superfícies" vem pré-definida. Isto cria uma distribuição contínua nas superfícies através de suavização. Uma vez que esta distribuição está mais próxima de um resultado real, mas não corresponde aos resultados reais, recomendamos sempre analisar as áreas críticas como singularidades (por exemplo, introdução de carga pontual ou ponto de ligação de várias superfícies).


Autor

O Eng. Günthel opera na área do apoio técnico para clientes.

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