Hoje iremos explorar como podemos modelar um suporte de aço usando elementos de casca no SkyCiv Structural 3D:

Começando mudando as unidades para milímetros já que a estrutura será um componente menor, então este sistema de unidades será mais fácil de usar. Podemos então começar a colocar a caixa delimitadora das diferentes placas, nesta parte do tutorial, Eu usei os seguintes recursos:

• Aritmética de entrada – usando uma expressão na entrada, como 450/22.5 para calcular automaticamente esse valor
• Ferramenta caneta – com encaixe em 10 mm e desligamento dos membros de conexão, Posso plotar nós facilmente para criar a caixa delimitadora do meu primeiro elemento de placa
• Destaque os nós da minha caixa – clique direito – Adicionar placa
• Adicionando alguns suportes

O suporte agora está tomando forma em 2D:

Após a construção do modelo, uma pequena carga pontual foi aplicada a um dos nós. Isto é para calcular alguns resultados iniciais, mas o carregamento será explorado com mais detalhes posteriormente neste tutorial.

O processo de malha é uma parte extremamente importante da modelagem de um suporte. A qualidade da sua malha e a conectividade entre os seus elementos afetarão diretamente a qualidade dos seus resultados.

A granularidade desempenha um efeito, mas o mais importante é garantir que seus elementos estejam conectados corretamente por nós. Isso garante que todas as placas estejam conectadas ao longo de suas bordas. Para ter certeza disso, recomendamos usar o MalhaTodos ou Mesclando todas as suas placas ao mesmo tempo, usando a ferramenta Malha. Você pode acessar isso selecionando as placas que deseja mesclar (ou aperte CTRL + A) e então clique com o botão direito – Placas de malha:

Depois da malha, é uma boa ideia inspecionar a malha para garantir que todas as placas estejam conectadas por nós adjacentes:

Assim que tivermos o modelo construído, carregado, suportado e engrenado, podemos fazer uma análise rápida para obter alguns resultados. Depois de executar um Análise Estática, Em seguida, selecionei os resultados para Por Mises sob o vermelho Pratos botão no painel esquerdo. Existem vários resultados de placas diferentes (Tensões principais maiores/menores, membrana, cisalhamento etc.…), para obter mais informações sobre os diferentes resultados de elementos shell que apoiamos. Mas para agora, podemos apenas revisar o Por Mises resultado:

A partir daqui é perceptível que há cargas concentradas muito altas nos apoios e na localização da carga pontual. É importante observar isso, pois exploraremos como podemos melhorar a qualidade deste modelo – tornando-o mais fiel à vida (uma vez que as cargas raramente são concentradas em um local tão finito).

Também é útil aqui animar o deslocamento (Agora, para aplicar esta forma de aço aos membros que já desenhamos S e role o mouse) para ter certeza de que o suporte está desviando da maneira que você esperaria. Também é útil fazer uma pequena revisão em 2D antes de construir seu modelo em 3D para economizar tempo.

Um dos problemas é que a carga pontual está concentrada em um único ponto, o que raramente acontece.

Então, você pode dividir a carga em componentes menores, ou usar links rígidos distribuir a força por vários nós. Usaremos a segunda estratégia, então temos apenas um único ponto de carga que tornará as modificações futuras muito mais fáceis.

Clicando e arrastando entre os nós que você deseja conectar. Observação: ao fazer isso, arrastar a partir de do nó de carga pontual para o nó de malha para garantir que o nó de carga pontual seja sempre o Nó Mestre.

Isso também resultou em uma distribuição mais precisa e melhor da carga pontual. O estresse passou de aproximadamente. 100MPa para cerca de 50MPa:

Quando estivermos satisfeitos com nossos resultados 2D, agora é uma boa ideia construir o modelo em 3D. Para fazer isso, estamos aproveitando ao máximo essas funções de modelagem:

1. Copiar e colar – Copiando o modelo inteiro (CTRL + A) então (CTRL + C). Quando vou colar (CTRL + V) ele me pedirá para selecionar um nó de referência. Eu usei um nó de referência de 0,0,200 então colou o segundo suporte 200 mm ao longo do eixo z:

2. Clique com o botão direito – Adicionar placa – Eu então adicionei pratos (da mesma forma que fiz no passo 1), usando CTRL + arraste para selecionar o 4 nós de canto e clicando com o botão direito Adicionar placa. Depois de redesenhar, agora temos nosso modelo concluído:

3. Adicione outras peças – não apresentado neste tutorial, mas você também pode usar recursos como Recortes de furos e Elementos Curvos para placas de formatos mais complexos. Observação: isso normalmente é feito antes da malha.

1. Importar DXF – Você pode começar importando um DXF da seção transversal que deseja extrudar
2. Adicionar propriedades de placa – Atribuir a espessura da placa, recortes e quaisquer outros aspectos do seu modelo
3. Adicionar arestas – adicione as bordas externas dos colchetes
4. Aplicar cargas e suportes – uma carga pontual única pode ser aplicada a um grupo de nós, sem necessidade de membros rígidos

• Documentação S3D
• Resultados da análise da placa
• Malhando seu prato
• Documentos SkyCiv Shell FEA
• Links Rígidos