Introdução simulação de vibrações

Palavras-chave: elementos finitos, vibrações, simulação.

Resumo

Com o intuito de comparar os dados fornecidos pelo software Abaqus 6.10 e o plug-in SolidWorks Simulation, um modelo simples de bancada foi implementado em ambos os softwares. Os dados de resposta escolhidos para as simulações foram as frequências naturais da mesma, enfatizando também a importância do estudo de vibrações mecânicas.

Introdução

A maioria das máquinas e equipamentos, principalmente rotativos, está sujeito a vibrações, condição esta que pode levar à falha por fadiga da estrutura ou componentes do mesmo, devido à variação cíclica da tensão aplicada. Outro fenômeno que fica na iminência de acontecer, caso o projeto não seja bem elaborado, é a ressonância. Este vem a ocorrer quando a frequência de excitação externa coincidir com uma das frequências naturais do sistema em questão, levando a grandes amplitudes de oscilações e, consequentemente, podendo levar à falha. Dessa forma, o estudo de vibrações torna-se de essencial importância para prevenção de possíveis colapsos.
À disposição do engenheiro ou projetista estão fundamentalmente três ferramentas para o desenvolvimento e análise do projeto: os ensaios laboratoriais, os métodos analíticos e a simulação numérica. A experimentação em laboratórios apresenta a grande vantagem de tratar com fidelidade as configurações reais, entretanto demanda elevado custo. A análise através dos métodos analíticos é efetuada através da solução direta das equações diferenciais que regem o fenômeno, porém as hipóteses simplificadoras requeridas para tal procedimento o desviam consideravelmente do modelo físico real. Na tentativa de ultrapassar essas limitações, métodos numéricos, como dos elementos finitos, são utilizados.
O método dos elementos finitos consiste em discretizar o domínio, subdividindo-o em partes distintas com determinada geometria, denominadas elementos finitos que, interconectadas entre si através de pontos discretos chamados