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2022-09-30

Contactos de superfícies no RFEM 6

Este artigo mostra como criar contactos entre duas ou mais superfícies paralelas controlando a transferência de forças entre elas.

Tanto os contactos de superfície como o tipo de contactos de superfície podem ser definidos através das entradas associadas no navegador de dados. Os primeiros estão organizados em "Objetos especiais", os segundos em "Tipos para objetos especiais". Será apresentado mais informações sobre a sua definição no exemplo da Figura 1 através da criação de uma ligação entre a superfície nº 2 e a superfície nº 3.

A caixa de diálogo "Novo contacto de superfície" é apresentada na Figura 2. Como demonstrado, o procedimento para defini-lo é bastante simples. O que tem de fazer primeiro é introduzir os números das superfícies entre as quais o contacto está a ser criado. Assim, define uma das superfícies como "Grupo 1" e a superfície paralela como "Grupo 2".

Também pode utilizar o botão "Selecionar individualmente" para selecionar as superfícies graficamente. Tenha em conta que cada grupo também pode ser constituído por várias superfícies. Estes grupos de superfícies não têm de estar exatamente uns sobre os outros e não devem estar no mesmo plano.

Depois de selecionadas as superfícies de interesse, é necessário atribuir o tipo de contacto da superfície. Se já existe um, pode selecioná-lo a partir da lista. Caso contrário, pode definir um novo abrindo a caixa de diálogo associada através do ícone "Criar novo tipo de superfície de contacto" (Figura 2). The dialog box for defining a new surface contact type is also available via the “Surface Contact Type” entry in the Data navigator (shown in Image 1).

Assim, pode definir o tipo de contacto ao mesmo tempo que define o próprio contacto (como na Figura 2), ou pode fazê-lo previamente e depois selecioná-lo a partir da lista na caixa de diálogo "Novo contacto de superfície". A última abordagem é demonstrada no vídeo deste artigo da base de dados de conhecimento.

Ambas as abordagens conduzem à definição dos tipos de superfície de contacto como apresentado na Figura 3. Dado que o tipo de contacto da superfície controla as forças que são transferidas entre as superfícies, é necessário primeiro definir as propriedades de contacto perpendiculares e paralelas às superfícies.

Na lista "Contacto perpendicular às superfícies", pode selecionar uma das três seguintes opções: full force transmission (that is, transfer of both tensile and compressive forces between the surfaces); failure under tension (that is, the contact is released as soon as the surfaces move away from each other); and failure under compression (that is, only tensile forces are transferred between the surfaces).

Por outro lado, na lista "Contacto paralelo às superfícies", existem cinco opções que ajudam a descrever como as forças de corte são transferidas entre as superfícies (Figura 4). Pode definir, por exemplo, que não são transferidas forças de corte se não houver contacto de tração ou compressão entre as superfícies selecionando "Rotura se contacto perpendicular às superfícies falhou".

Também pode selecionar "Transmissão de força total" e todas as forças de corte serão transferidas, independentemente de o contacto ser efetivo perpendicular às superfícies. As outras três opções à sua disposição são: atrito rígido, atrito elástico e comportamento de superfície elástico.

For the sake of completeness, we will show which parameters are to be defined when choosing one of the last three options. Assim, se seleciona "Atrito rígido" na lista "Contacto paralelo às superfícies", tem de definir o coeficiente de atrito μ ou a tensão limite τmáx como parâmetros de contacto (Figura 5). O coeficiente de atrito μ está associado à relação das tensões de corte τ (τ = μ ⋅ |σ|), enquanto τmãx é uma tensão limite; uma vez atingida, a tensão não é aumentada mais pelo aumento da deformação, mas permanece constante.

De forma semelhante, pode selecionar "Atrito elástico" e definir os parâmetros do contacto paralelo às superfícies para as quais a força de corte aumenta proporcionalmente à deformação (Figura 6). A entrada é semelhante à entrada para o atrito rígido apresentado na Figura 5. Visto que é representado um comportamento elástico, também é necessário especificar a constante da rigidez de corte C, que representa a força necessária para mover uma área de 1 m2 por 1 m.

Por fim, pode escolher um comportamento de superfície elástico e especificar a rigidez ao corte C da mola no separador "Comportamento elástico" para descrever a propriedade da transferência elástica das forças de corte (Figura 7).

Neste exemplo em particular, onde o contacto entre a superfície nº 2 e a superfície nº 3 deve ser definido, é escolhida "Rotura sob tração" para descrever o contacto perpendicular às superfícies e "Atrito rígido" para descrever o contacto paralelo a elas. Desta forma, o contacto da superfície é definido e apresentado na Figura 8.

Resumo

Um contacto de superfície descreve a ligação entre duas ou mais superfícies paralelas. Para definir uma superfície de contacto, tem de ser selecionadas as superfícies de interesse e as propriedades de contacto devem ser definidas. As propriedades de contacto são definidas definindo um tipo de contacto de superfície que, de facto, controla a transferência de forças entre as superfícies especificadas. Both “Surface Contacts” and “Type for Surfaces” contacts can be defined via the associated entries in the Data navigator.


Autor

A Eng.ª Kirova é responsável pela criação de artigos técnicos e presta apoio técnico aos clientes da Dlubal.

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