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Modelagem de um pórtico rotulado

Objetivo

Determinar as Tensões no pórtico de seção circular, diâmetro de 24 cm, confecionada em Aço e com altura e comprimento de 3 m.

Resolução utilizando o abaqus 6.12 student edition

O procedimento usual de resolução é demonstrado no seguinte fluxograma, cuja ordem pode eventualmente ser alterada por conveniência:

Figura 1.

1. Pré-processamento

1.1. Início da análise

  • Na caixa Start Session, selecione With Standard/Explicit Model.
  • No Menu Model, clique com o botão direito em Model-1 e selecione Rename.
  • Digite AnálisePórtico e clique em OK.

1.2. Criação da geometria base e definição do tipo de elemento

  • No Menu Model, dê um duplo clique em Parts.
  • No campo Name digite Pilares.
  • Em Modeling Space selecione 2D planar.
  • Em Base Feature selecione Wire.
  • Em Approximante Size digite 20 e clique em Continue...

Figura 2.

  • Na Caixa de Ferramentas selecione Create Lines: Connected, digite 0,0 e 0,3, teclando Enter entre uma e outra, e tecle Esc.
  • Repita o procedimento digitando desta vez 3,0 e 3,3 ao final clique em Done.

Figura 3.

  • No Menu Model, dê um duplo novamente clique em Parts.
  • No campo Name digite Viga.
  • Em Modeling Space selecione 2D planar.
  • Em Base Feature selecione Wire.
  • Em Approximante Size digite 20 e clique em Continue...

Figura 4.

  • Na Caixa de Ferramentas selecione Create Lines: Connected, digite 0,3 e 3,3, teclando Enter entre uma e outra, tecle Esc e clique em Done.

Figura 5.

1.3. Atribuição das propriedades dos materiais

  • No Menu Model, dê um duplo clique em Materials.
  • No campo Name digite Aço.
  • Na caixa Edit Material clique em Mechanical, selecione Elasticity e clique em Elastic.
  • Em Young’s Modulus digite 200E9 e 0.2 em Poisson's Ratio. Ao final, clique em OK.

Figura 6.

1.4. Atribuição das propriedades das seções

  • No Menu Model, dê um duplo clique em Profiles.
  • Em Name digite SeçãoCircular D24cm.
  • Selecione Cirular e clique em Continue...

Figura 7.

  • Na janela Edit Profile, digite 12E-2 em r e clique em OK.

Figura 8.

  • No Menu Model, dê um duplo clique em Sections.
  • Em Name digite Seção Viga e Pilar.
  • Em Category selecione Beam.
  • Em Type selecione Beam e clique em Continue...
  • Na janela Edit Beam Section clique em OK.

Figura 9.

1.5. Associação das seções

  • No Menu Model, abra Parts (2) e em seguida Pilares.
  • Clique duas vezes em Section Assigments.
  • Selecione os Pilares e clique em Done.
  • Na janela Edit Section Assigment clique em OK e em seguida em Done.

Figura 10.

  • Clique no icone
  • Selecione os pilares e clique em Done
  • Repita o procedimento para a viga.

Figura 11.

  • No Menu Model, abra Assembly e dê um duplo clique em Instances.
  • Selecione Pilares e Vigas e Parts e Independent (mesh on instance) em Instance Type. Ao final clique em OK.

Figura 12.

  • No Menu Model, dê duplo clique em Constraints.
  • Selecione MPC Constraints e clique em Continue...

Figura 13.

  • Clique em Remove Selected.
  • Em Select entities to remove selecione Edges, clique na viga e em seguida em Done.

Figura 14.

  • Após a viga ser suprimida, tecle Esc, selecione o ponto superior do pilar à esquerda.

Figura 15.

  • clique em Invert Display e Selecione o ponto esquerdo da Viga e clique em Done.
  • Em MPC Type selecione Pin.

Figura 16.

  • Repita o procedimento para o pilar da direita e o ponto direito da viga. Ao final, clique em Replace All.

Figura 17.

1.6. Aplicação das condições de contorno

1.6.1 Cargas
  • No Menu Model, dê um duplo clique em Steps (1).
  • Selecione Static, General e clique em Continue...
  • Na janela Edit Step clique em Ok.

Figura 18.

  • No Menu Model, dê um duplo clique em Loads.
  • Selecione Line load e clique em Continue...

Figura 19.

  • Selecione a viga e clique em Done.
  • Em Edit Load digite -10E3 no campo Component 2 e clique em OK.

Figura 20.

1.6.2 Apoios
  • No Menu Model, dê um duplo clique em BCs.
  • Altere Step para Initial.
  • Selecione Symetry/Antisymmetry/Encastre e clique em Continue...

Figura 21.

  • Selecione os pontos inferiores dos pilares e clique em Done.
  • Na janela Edit Boundary Condition selecione ENCASTRE (U1 = U2 = U3 = UR1 = UR2 = UR3 =0) clique em OK.

Figura 22.

1.7. Criação da malha

  • Em Module selecione Mesh.
  • No Menu Principal, clique em Mesh e posteriormente em Element Type.
  • Selecione o portico e clique em Done.
  • Na janela Element Type selecione Beam em Family.
  • Clique em OK e em seguida em Done.

Figura 23.

  • No Menu Principal, clique em Seed e posteriormente em Instance.
  • Selecione o portico e clique em Done.
  • Em Approximate Global Size digite 0.2, clique em OK e em seguida Done.

Figura 24.

  • No Menu Principal, clique em Mesh e posteriormente em Instance.
  • Selecione o portico e clique em Done.

2. Processamento

  • No Menu Model, dê um duplo clique em Jobs.
  • Na janela Create Job clique em Continue...
  • Na janela Edit Job clique em OK.
  • Abra Jobs e clique com o botão direito em Job-1 e clique em Submit.
  • Se aparecer uma janela dizendo “Job files already exist for Job-1. OK to overwrite?”, clique OK.
  • Aguarde o processamento dos dados, que estará concluído quando aparecer (Completed) ao lado de Job-1 no Menu Model.

3. Pós-processamento

3.1. Análise gráfica

  • No Menu Model, clique com o botão direito em Job-1(Completed) e clique em Results.
  • Na Caixa de Ferramentas, clique em Plot Contours on Deformed Shape.
  • Na Área de Ferramentas no canto superior à direita selecione SM e SM1.
  • No Menu Principal, clique em Viewport e em seguida em Viewport Annotation Options...
  • Na janela aberta selecione a aba Legend.
  • Clique em Set Font.
  • Na nova janela, altere Size para 14.
  • Clique em OK nas duas janelas abertas.

Figura 25.