APOSTILA - Manual de Aprendizado ANSYS - Edição I

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UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA 
PROJETO FÓRMULA UFPB 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
[PUBLICAÇÃO INTERNA] 
 
 
 
 
 
MANUAL DE APRENDIZADO - ANSYS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Edição I 
João Pessoa – Julho-Dezembro de 2018 
 
 
Autores 
José Victor da Silva – josevictordsilva96@gmail.com 
Monã Garcia – monagarcia@gmail.com 
 
Contribuintes: 
[Para os contribuintes de futuras edições – LER TÓPICO ABAIXO!!] 
[insira nome] – [insira edição] - [insira email] 
 
 
 
Objetivos e observações para esta apostila 
 
Esta apostila foi criada de modo a introduzir o membro do projeto com um conhecimento básico na plataforma 
ANSYS, de modo a sanar as dúvidas primordiais sobre a mesma. 
 
Esta apostila estará disponível no Drive do projeto, e à disposição para edições futuras. Lembre-se de deixar uma 
nota em separado, e fazer um upload que não sobrescreva a apostila original. A devida estruturação de pastas
 está no Drive. 
 
As versões utilizadas como exemplo desta edição serão o ANSYS 19.0 e 18.1. 
Edições futuras estão sujeitas a utilização de versões mais atualizadas do ANSYS. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
1 Introdução 
1.1 Um pouco sobre o FEA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 
1.2 Um pouco sobre o ANSYS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 
1.2.1 Requisitos mínimos para a plataforma. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 
1.2.2 Conceitos e Biblioteca de Aplicativos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 
1.2.3 Interface geral. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 
1.3 Os “5 passos” da simulação. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 
 
2 Passo 1, Modelagem da peça 
2.1 Métodos de modelagem. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 
2.1.1 Modificando o programa de edição de geometria. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 
2.1.2 Utilizando o desenvolvimento conjunto SolidWorks-ANSYS. . . . . . . . . . . . . . . . .5 
2.1.3 Importação direta abrindo o arquivo no SpaceClaim. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 
2.1.4 Importação indireta por outras extensões de arquivo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 
2.1.4.1 IGES e PARASOLID. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 
 
3 Passo 2, Geração de malha 
3.1 Algumas propriedades do aplicativo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 
3.1.1 Configuração e refinamento da malha. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 
3.1.2 Escolha de faces e suas configurações para simulação. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 
3.1.3 Métodos para refinamento da malha. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 
 3.1.3.1 Ferramentas para verificação de malha. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 
3.1.3.2 Outros Métodos para malhas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 
3.1.3.3 Considerações finais deste tópico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16 
 
4 Passos 3, 4 & 5, Introdução aos passos de Simulação 
4.1 Introdução aos aplicativos de simulação. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 
4.2 Conceitos gerais para a seção “Setup” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18 
4.3 Conceitos gerais para a seção “Solution” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 
4.4 Conceitos gerais para a seção “Results” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 
 
5 ANSYS CFX - Estudo para aerodinâmica 
5.1 Introdução. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20 
5.2 Conceitos para a seção “Geometry” & “Model” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20 
5.3 Conceitos para a seção “Setup” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 
5.4 Conceitos para a seção “Solution” & “Results” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24 
 
6 ANSYS Mechanical (Thermal Analysis) - Estudo Geral 
6.1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 
6.2 Steady State VS Transient State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 
6.3 Relembrando: Condução, Convecção & Radiação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 
6.4 Passo adicional: “Engineering Data” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 
6.4 Conceitos para a seção “Geometry” & “Model” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32 
6.6 Conceitos para a seção “Setup” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 
6.7 Conceitos para a seção “Solution” & “Results” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34 
 
Referências. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
 
 
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Capítulo 1 – Introdução 
 
 
1.1 Um pouco sobre o FEA 
 
A análise de elementos finitos, amplamente conhecido como FEA, segundo fontes de engenharia ou de software 
como a Autodesk, “é um método informatizado para prever como um produto reage a forças do mundo real”, ou 
seja, um método computacional capaz de simular atividades como vibração, vazão de fluidos, e termodinâmica 
em peças e montagens projetadas previamente. 
 
Este método consiste em dividir um objeto em um grande número de elementos, sendo este número finito, e 
após isso equações matemáticas auxiliam na previsão de comportamento de cada elemento. O computador 
então soma estes comportamentos dos elementos para fazer a previsão total do objeto à tal atividade de 
entrada atribuída. 
 
 
1.2 Um pouco sobre o ANSYS 
 
O ANSYS é uma plataforma criada pela ANSYS Inc. em 1970, quando a empresa se chamava Swanson Analysis 
Systems Inc., fundada por John Swanson. O objetivo do aplicativo é automatizar as análises de FEA (Elementos 
de Análise Finitos), que na época era feito à mão, e com o passar dos tempos, o aplicativo se tornou uma 
plataforma com variadas atividades de análises FEA, como análise dinâmica de fluidos e fenômenos mecânicos. 
 
 
1.2.1 Requisitos mínimos para a plataforma 
 
Os requisitos mínimos oficiais para que a plataforma rode sem problemas são: 
• Sistema Operacional: Microsoft Windows 7, 8, 10 (64-bit) 
• Processador: Workstation Class (para simulações maiores e empresas) 
• Memória RAM: 4GB 
• Espaço: 25GB (isto inclui os arquivos de instalação baixados e extraídos) 
• Driver e placa de vídeo: Workstation Class (para simulações maiores e empresas) 
• Capaz de rodar OpenGL 
• Banda de internet aceitável para download dos arquivos de instalação 
 
Fica a observação de que o processador e placa de vídeo podem ser substituídos por uma de desktop comum, 
pois conseguem executar pequenas simulações. A plataforma é fácil de encontrar em sua versão de teste 
(estudantil), mas tenha em mente que esta versão é demasiado limitada. 
 
 
1.2.2 Conceitos e Biblioteca de Aplicativos 
 
Por seruma plataforma com diversos softwares embarcados e independentes, o carro-chefe da plataforma é o 
ANSYS Workbench, que organizará as atividades de simulação e sua hierarquia, e abrirá os aplicativos 
correspondentes a cada atividade. Após a instalação, os demais aplicativos (incluindo o Workbench) estarão 
disponíveis no menu iniciar. 
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Figuras 1.1 e 1.2 – Lista de aplicativos do ANSYS 
 
As funções gerais de cada aplicativo, na ordem da figura 1.1 e 1.2, são as seguintes: 
 
• ANSYS Composition PrepPost (ACP): ferramenta para geração de malhas, simulação de compósitos, 
suas deformações, entre outros. 
• ACP Examples: abre um diretório com alguns tutoriais exemplo, para que o usuário aprenda algumas 
ferramentas e como o ANSYS funciona. 
• Animate: uma ferramenta auxiliar de animação do projeto. 
• ANS_ADMIN: ferramenta para algumas configurações de arquivo da plataforma, sendo necessário um 
conhecimento maior. 
• ANSYS Help: abre um executável de ajuda, que pode redirecionar ao site de suporte ou a um diretório 
com os arquivos de ajuda (ajustados no “ANSYS Help Configuration”). 
• ANSYS Viewer: aplicativo que permite visualizar modelos feitos no ANSYS CAE (abre arquivos de 
SpaceClaim [.scdoc], ANSYS Viewer [.avz], ANSYS Viewer Archive [.avzm], e ANSYS Report [.arz]) 
• CAD Configuration Manager: permite escolher os “motores” de CAD (Catia, SolidEdge, etc.), configurá-
los e onde utilizá-los. Este aplicativo que permitirá o trabalho conjunto entre SolidWorks e ANSYS, que 
será utilizado mais tarde. 
• CFX: aplicativo de simulações CFD do ANSYS. 
• Client ANSLIC_ADMIN Utility: administra as licenças do ANSYS na máquina. 
• Display: aplicativo de plot de gráficos, entre outros. 
• File Association: associa as extensões de arquivo à plataforma ANSYS. 
• Fluent: aplicativo de simulações CFD que auxilia na criação de malhas finitas e interações com fluidos. 
• Mechanical ANSYS Parametric Design Language (APDL): ferramenta que utiliza da linguagem “ANSYS 
Parametric Design Language” para análise de modelos e malhas de elementos finitos. 
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• SpaceClaim Direct Modeller (SCDM): ferramenta de manipulação de modelos 3D. Possui um conteúdo 
simplificado, porém parecido com aplicativos como SolidWorks. 
• Remote Solve Manager (RSM): ferramenta que possibilita criar uma rede de computadores e servidores 
relacionados com o computador do usuário, de modo a auxiliar em tarefas de simulação se desejado 
(sendo configurado em “RSM Configuration”). 
• TurboGrid: ferramenta semelhante ao CFX, mas especializada a projetos que envolvem turbinas e afins. 
• Workbench: o programa principal do ANSYS, em que é possível importar os arquivos (especialmente 
CAD do Solidworks), projetar os objetivos de simulação e simular. Ou seja, este ativa os outros em 
segundo plano para trabalhar em conjunto. 
• User License Preferences: apresenta as preferências de como as licenças para os aplicativos está 
disposta na máquina do usuário. 
• Uninstall: desinstalador do ANSYS. Irá retirar os arquivos e os registros do mesmo do seu SO. 
 
 
1.2.3 Interface geral 
 
Ao abrir o ANSYS Workbench, teremos a janela de interface a seguir. Caso ocorra o fato de a janela estar em 
branco, com apenas as abas superiores, vá em ‘File’ e crie um novo projeto pra restaurar ao estado da figura. 
 
 
Figura 1.3 – Janela do ANSYS Workbench 
 
Podemos dividir a interface em 4 áreas: 
1. Toolbox – onde é encontrado todos os tipos de simulação e verificação de design. Um ou mais dessas 
atividades podem ser colocadas no Project Schematic. 
2. Project Schematic – onde é aplicado um ou uma série de trabalhos em relação a um projeto, sendo 
aplicada uma relação entre estas atividades. Você pode ver nessa área também monitor de 
desempenho, progresso da simulação e verificar se existe alguma mensagem de erro ou alarme. 
3. Barra de Projeto – onde é visto que projeto é aberto, existente atalhos de “salvar”, “salvar como”,
“novo” e “abrir projeto”, assim como atalhos relacionados ao projeto: “atualizar projeto” e “recarregar 
projeto”. 
4. Barra de Tarefas – onde se apresenta as demais funções, além de algumas apresentadas nos itens 2 e 3, 
como mudança de unidades, importação de arquivos e customização da Toolbox . 
 
Para criar uma atividade de simulação, basta clicar na atividade desejada do Toolbox e arrastar até o Project 
Schematic. O mesmo se aplica para relacionar um item de uma atividade a outra atividade, como por exemplo, 
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utilizar o mesmo modelo de uma atividade de Dinâmica de Fluidos CFX para uma atividade de análise mecânica 
de vibrações (Random Vibration). 
 
Ao criar uma atividade em seu projeto, a sua interface terá uma caixa com a atividade correspondente mais 
cinco seções, que serão explicadas a seguir 
 
 
1.4 Os “5 passos” da simulação 
 
As 5 seções, ou “5 passos” de cada simulação são: Geometria, Malha, Configuração, Solução e Resultados. 
 
 
Figura 1.4 – Janela do ANSYS Workbench com uma nova atividade 
 
De forma resumida, as seções permitirão que o usuário faça as introduções a adaptações ao modelo, configurar 
os parâmetros e daí analisar os resultados. Ou seja: 
• A Geometria permitirá a modelagem da peça, ou a importação da mesma. 
• A Malha permitirá o refinamento e configuração da mesma para a análise de FEA 
• A Configuração permitirá que o usuário entre com os parâmetros de análise 
• Solução é onde o ANSYS iniciará os cálculos 
• Resultados será onde o usuário verá a dinâmica simulada em sua peça 
 
Os próximos capítulos serão explicações mais detalhadas, assim como dificuldades e dicas sobre cada seção ou 
“passo” da atividade. 
 
E uma dica primordial antes de iniciar as explicações: tenha certeza de que as unidades são as mesmas em cada 
seção! Você poderá modificar as unidades em cada aplicativo, especialmente nos dois primeiros passos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Capítulo 2 – Passo 1, Modelagem da peça 
 
2.1 Métodos de Modelagem 
 
Como sabemos, existem diversos programas CAD pelo mundo da engenharia, sendo AutoCAD e SolidWorks os 
mais utilizados. O ANSYS vem com o seu próprio aplicativo de CAD embarcado, o SCDM: SpaceClaim 
DesignModeller, apesar de ter uma interface mais complicada de entender à primeira vista e uma forma de 
importação mais complicada para este software (que será explicado mais à frente), ele tem uma forma um 
pouco mais simplificada, porém semelhante aos softwares de CADs conhecidos. 
 
 
2.1.1 Modificando o programa de edição de geometria 
 
O ANSYS pode utilizar dois tipos de programa como padrão: DesignModeller e SpaceClaim. Para esta apostila, 
utilizaremos ambos os programas em aplicações distintas. Caso você queira modificar posteriormente qual 
programa padrão utilizar, é necessário modificar as configurações. Siga este passo, após estar com seu 
Workbench aberto: Tools > Options > Geometry Import > Preferred Geometry Import . 
 
 
Figura 2.1 – Ilustração dos passos determinados acima 
 
Note que, na janela de opções, também é possível personalizar outros itens e até programas do ANSYS, porém, 
por agora, isto não será explicado em detalhes. 
 
 
2.1.2 Utilizando o desenvolvimento conjunto SolidWorks-ANSYS 
 
Apesar disso, o ANSYS oferece praticidade com uma configuração de atividade conjunta entre a plataforma e os 
softwares de CAD externos, como o SolidWorks. Usando o SolidWorks como exemplo, a plataforma permite que 
um suplemento seja utilizado para que seu modelo seja diretamente enviado para o ANSYS, e cada mudança no 
modelo no SolidWorks tem sua atualização automática no ANSYS, assim que se salva o arquivo. 
 
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Figura 2.2 – Janela de suplementos do SolidWorks, com o suplemento de atividade conjunta do ANSYS 
 
Além deste método prático de atividade conjunta ou o desenho do modelo diretamente no SCDM, ainda há 
outros meios de repassar deforma indireta seu arquivo de modelo de um CAD externo. 
 
 
2.1.3 Importação direta abrindo o arquivo no SpaceClaim 
 
O arquivo do modelo pode ser aberto diretamente no SpaceClaim, e o mesmo tentará importar como um 
arquivo compatível. O SpaceClaim possui um vasto suporte para arquivos de outros softwares CAD. 
 
 
Figura 2.3 – SpaceClaim em processo de importação direta de uma peça 
 
Este método é uma espécie de “roleta russa”, pois a peça tanto pode ser importada com sucesso como também 
pode ocorrer erros de importação, que variam de pequenos erros de localização a erros mais graves que não 
permitem a abertura correta do arquivo. Para uma checagem melhor, é recomendado clicar com o botão direito 
no objeto e selecionar “check geometry” para verificação, isto caso o modelo realmente abra. 
 
 
2.1.4 Importação indireta por outras extensões de arquivo 
 
Uma alternativa direta para uma tentativa de importação direta pelo SpaceClaim, é salvá-lo em uma extensão de 
arquivo diferente no próprio software em que você está fazendo primariamente seu projeto. No caso, como 
sempre, trataremos aqui como salvar num arquivo mais compatível possível a partir do SolidWorks. 
 
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Figura 2.4 – Outras extensões de arquivos que se pode salvar o modelo no SolidWorks, além das suas extensões 
padrão 
 
 
2.1.4.1 IGES e PARASOLID 
 
O SolidWorks também possui um vasto suporte para exportação, mas apenas dois são realmente compatíveis e 
estáveis no SpaceClaim: as extensões ‘.igs’ e ‘.x_t’, correspondentes, respectivamente, aos formatos IGES e 
Parasolid. 
 
No caso do IGES, uma pequena configuração deve ser feita para que este seja importado apropriadamente no 
SpaceClaim: deve-se ir nas opções do sistema no SolidWorks, e na seção “Exportar” modificar para o formato de 
arquivo IGES, a “Representação da superfície/Preferência do sistema” para ANSYS, como mostra a imagem 
abaixo: 
 
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Figura 2.5 – Janela de Configurações, seção “Exportar” 
 
A partir daí, caso ocorra o problema das faces do objeto não estarem definidas como um corpo, basta isolar as 
faces correspondentes e isolá-las para que seja reimportado no SpaceClaim 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Capítulo 3 – Passo 2, Geração da Malha 
 
A partir daqui, apesar de a explicação ser de uma forma mais simplificada, vale salientar que os demais passos 
requerem a mesma atenção que o “Passo 1”. 
 
 
3.1 Algumas propriedades do aplicativo 
 
O ANSYS PrepPost é o padrão para este passo da atividade. É ele que auxiliará na configuração e geração do 
tamanho dos elementos e seu número, para daí criar as malhas. Será ele também em que poderá ser possível 
selecionar faces e demarcá-las como algo em específico para uma melhor referência posteriormente. 
 
 
Figura 3.1- Janela do ANSYS PrepPost 
 
 
3.1.1 Configuração e refinamento da malha 
 
A partir da figura acima 3.1 perceba que existe uma caixa de diálogo no canto inferior esquerdo. Esta caixa 
chamada “Detais of “Mesh”” é o meio mais simples para configuração da malha, como será visto mais adiante. 
 
 
 
Figura 3.1- Caixa de diálogo “Details of “Mesh”” 
 
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Nesta caixa conseguiremos configurar itens como tamanho mínimo e máximo de malha, se esta, taxa de 
crescimento dos elementos, velocidade de transição dos elementos, tolerância, checagem de topologia, etc. 
Além de ser definida em qual atividade a malha preferencialmente será utilizada. 
 
 
Figura 3.2, 3.3 e 3.4- Algumas seções da caixa de diálogo “Details of “Mesh”” expandidas, para melhor análise 
 
 
Após a configuração necessária para sua malha, você pode gerá-la clicando o botão “Generate Mesh” e então o 
computador fará seus cálculos e adaptações para produzir a malha com os elementos requeridos. Apesar disso 
você pode reconfigurá-la e assim gerar novamente uma malha. 
 
 
3.1.2 Escolha de faces e suas configurações para simulação 
 
Na mesma figura 3.1, observe que há na primeira barra superior, numa área quase central, porém mais para 
direita, que existe alguns ícones com o ponteiro do mouse e uma seção de um quadrado em verde. Estes são 
formas de seleção do objeto em questão. 
 
 
Figura 3.5 – Modos de seleção, detalhe da figura 3.1 
 
Com tais modos, você pode selecionar pontos, linhas, faces e corpos. Com o botão direito a partir da seleção 
feita, pode ser clicada a seção “Named Selection” e nomear uma seção especial (ou conjunto de seções 
especiais) que pode ser aproveitada no próximo passo. Esta dica é valiosa em casos que se queira estudar em 
uma peça, várias áreas com parâmetros distintos, pois é uma forma simples de organizar as partes para entrar 
tais parâmetros, e até mesmo para analisá-los após as simulações. 
 
 
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3.1.3 Métodos para refinamento da malha 
 
Normalmente, o jeito mais rápido de configurar alguns parâmetros de malha diretamente numa aba que existe 
no lado inferior esquerdo, chamado “Details of Mesh”. Alguns desses métodos, mais práticos de se aplicar, são: 
 
Display > Relevance – com valores definidos entre -100 a 100. Quanto maior valor mais refinado fica; 
 
 
 Figura 3.6 – Malhas geradas com Relevance em -100 (à esquerda), e 100 (à direita) 
 
 Sizing > Relevance Center – possui as opções ‘Coarse ’, ‘Medium’ e ‘Fine’, e definem a qualidade geral da 
malha. 
 
 
 Figuras 3.7, 3.8 e 3.9 – Malha ao utilizar a opção ‘Coarse’ (a), ‘Medium’ (b) e ‘Fine’ (c) 
 
Porém, há ferramentas em específico para utilizar quando se necessita refinar a malha de um corpo sólido, 
especialmente quando se quer uma área determinada com quantidade de elementos diferente das demais. 
 
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 Figura 3.10 – Ferramentas disponíveis para malha. Ao clicar com o botão direito em ‘Mesh’, basta ir na aba 
 ‘Insert’ 
 
Insert > Method – após selecionar a região (corpo, face ou aresta), é possível incluir um método que 
permitirá mudar o formato dos elementos. Podendo ser gerado automaticamente, ou em formas tetraédricas, 
hexagonais (funcional apenas em algumas geometrias) ou no modo sweep , em que será determinado o número 
de células ao longo da espessura do corpo, formando, assim, células “colunares”. Há também o método 
“MultiZone”, em que é possível determinar um formato de célula distinta em outra parte do corpo. 
 
 
Figuras 3.11, 3.12 e 3.13 – Iniciando com a foto superior: métodos tetraédrico, hexagonal e sweep, e suas 
malhas geradas 
 
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Insert > Refinement – pode ser aplicada em uma região (podendo ser esta ponto, aresta ou face), e com 
um certo valor de refinamento (1,2 ou 3), este terá uma quantidade de elementos mais elevada que o restante 
do corpo. 
 
 
Figura 3.14 – Método de refinamento em uma face (em roxo) com valor 3, e sua malha gerada 
 
Insert > Sizing – selecionada a região, teremos pequenas diferenças nas características dessa 
ferramenta: 
Caso seja selecionado um ponto, será selecionado automaticamente o modo “Esfera de Influência” (Sphere of 
Influence), e com isso você pode selecionar o raio de atuação, e o tamanho de elemento desejado para tal raio. 
 
 
 Figura 3.15 – Método de Sizing em um único ponto, e sua malha gerada 
 
Para arestas e acima, não só o modo “Esfera de Influência” como também os modos “Element Size” e “Number 
of Divisions” estarão disponíveis. Nesse caso, o primeiro modo depende de um sistema de eixos padrão ou 
personalizado, e a configuração a partir daí funciona igual ao caso acima; o segundo modo pode se definir 
parâmetros de tamanho de elementos diretamente; e o terceiro divide o local em partes iguais ou distintas (se 
adicionada um Bias Factor), cujos pontos serão de início para crescimento dos elementos dessa malha. 
 
 
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 Figuras 3.16 e 3.17 – Iniciando com a foto superior: método ‘Numberof Divisions’ sem Bias Factor e com Bias 
Factor com valor 12, e suas malhas geradas 
 
Caso exista mais de um corpo, o modo “Corpo de Influência” (Body of Influence) será habilitado em vez de 
“Number of Divisions”. Este modo utiliza um dos corpos como referência para refinamento da malha na região 
de interseção, de acordo com os parâmetros de tamanhos de elementos e taxa de crescimento definidos. 
 
 
 Figura 3.18 – Método ‘Body of Influence’, e sua malha gerada. Fonte: CFD NINJA 
 
Insert > Inflation – permite ter um refinamento de malha de um corpo em relação à uma região em 
específico (podendo ser ponto, aresta ou face), de acordo com a espessura do corpo, a primeira camada de 
elementos da malha ou a espessura dessa primeira camada. 
 
 
Figura 3.19 – Método de Inflation, e detalhe da malha gerada. Note que as arestas da face selecionada (em 
roxo) possuem um maior refinamento próximo aos limites selecionados (em vermelho) 
 
 
3.1.3.1 Ferramentas para verificação de malha 
 
Existem também um método para o usuário verificar a malha formada no corpo estudado: 
 
Section Plane – permite criar um plano de corte no corpo e transladá-lo, sendo permitido até verificar o 
relevo 3D dos elementos da malha criada. Podem ser criados vários planos em conjunto para melhor 
visualização. 
 
 
 
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 3.1.3.2 Outros Métodos para malhas 
 
Na plataforma ANSYS, ainda existe ferramentas adicionais para organização e configuração de malha. São estes: 
 
 Figura 3.20 – Opções ‘Face Meshing’ e ‘Match Control ’ 
 
Insert > Face Meshing – também conhecido como ‘Mapped Face Meshing’, esta opção permite 
estruturar uma malha previamente desestruturada (ou desorganizada), em uma das faces do corpo. 
 
 
 
 Figura 3.21 – Utilização da Face Meshing e sua malha gerada. Note a organização dos elementos. 
 
Insert > Match Control – permite criar uma espécie de “reflexo” nos elementos em duas superfícies 
distintas, sendo a primeira superfície escolhida a superfície base, e a segunda, a que sofrerá a aplicação (master
 e slave, respectivamente). É geralmente aplicado em corpos com áreas simétricas. 
 
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 Figuras 3.22 e 3.23 – Utilização do Match Control e sua malha gerada. Note a simetria entre as faces mestre (ou 
 ‘master’, em roxo) e a escrava (ou ‘slave’, em vermelho). Fonte: CFD NINJA 
 
CutCell – mais utilizada para estudos de aerodinâmica em CFD/Fluent ou CFX, este método permite 
“cortar” o túnel de vento criado, formando uma malha juntamente com o corpo estudado. É considerado um 
método simples, mas que reduz bastante o número de elementos. 
 
 
 Figura 3.24 – Método de CutCell em um corpo que terá estudo aerodinâmico, e sua malha gerada. Fonte: CFD 
NINJA 
 
 
3.1.3.3 Considerações finais deste tópico 
Os métodos de refinamento de malha se tornam uma grande aliada, transformando o estudo mais preciso de 
forma rápida. Tenha em mente que as ferramentas também podem ser utilizadas em conjunto, para melhor 
refinamento em áreas que se considera crucial (como por exemplo, MultiZone e Inflation para buscar um 
refinamento em todos os locais próximos de uma região em específico). O recomendado é ganhar experiência, 
praticando em corpos de testes variadas combinações dessas ferramentas para alcançar a malha desejada. 
 
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 Figura 3.25 – Detalhe de uma malha gerada ao utilizar ‘MultiZone’ e ‘Inflation’. Fonte: CFD NINJA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Capítulo 4 – Passos 3, 4 & 5, Introdução aos passos de Simulação 
 
 
4.1 Introdução aos aplicativos de simulação 
 
Chegamos no momento da simulação. Este passo a seguir será explicado de forma mais geral, pois a partir daqui 
cada atividade abrirá os aplicativos e módulos correspondentes à atividade. Por exemplo, uma atividade CFX 
abrirá um CFX-Pre (para entrada de parâmetros), Solver Manager (para cálculo da simulação) e CFX-Post (para 
análise de resultados) o Fluent abrirá o aplicativo com o mesmo nome, e por aí vai. 
 
 
Figura 4.1 – Exemplo de um dos aplicativos: CFX-Post 
 
4.2 Conceitos gerais para a seção “Setup” 
 
Esta parte será a de entrada para os valores obtidos a partir de estudos do seu projeto para a simulação em 
questão. Cada aplicativo terá seu próprio método de entrada de parâmetros, seleção de faces ou corpos e 
direcionamento de tal parâmetro caso necessário. 
 
 
Figura 4.2 – Exemplo de um dos aplicativos: CFX-Pre 
 
 
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4.3 Conceitos gerais para a seção “Solution” 
 
A parte mais, de certa forma, “frustrante”, é esta, pois aqui é que o usuário terá as primeiras impressões de se a 
atividade está correta. 
 
Figura 4.3 – Exemplo de um dos aplicativos: CFX Solver Manager 
 
Caso erros ocorram, é necessário fazer uma rápida pesquisa para descobrir qual a fonte do problema. Algumas 
vezes dá para notar a partir da caixa de diálogo que pode ser problemas de malha ou do parâmetro inserido, por 
exemplo. 
 
Com isso, o usuário terá que voltar alguns passos atrás e revisar os parâmetros, ou testar com outros. É um 
pequeno teste de paciência, porém é necessário caso o usuário deseje uma resposta satisfatória. 
 
Uma outra coisa a se salientar também é que, dependendo da complexidade dos parâmetros, da atividade ou 
até mesmo do objeto, os cálculos computacionais podem demorar bastante, variando de horas até dias. 
 
 
4.4 Conceitos gerais para a seção “Results” 
 
O último passo da atividade é este, caso o passo anterior seja concluído com sucesso. O aplicativo ou seu módulo 
abrirá e nele você poderá traçar vetores, linhas e partículas animadas no modelo 3D estudado para analisar os 
efeitos dos parâmetros, além de que alguns módulos podem vir com seções com tabelas e gráficos para que o 
usuário crie uma com seus valores encontrados e observe de forma mais personalizada seus dados obtidos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Capítulo 5 – ANSYS CFX - Estudo para aerodinâmica 
 
 
5.1 Introdução 
 
É de se notar, quando exploramos o Workbench, que em alguns casos há vários aplicativos para uma área. Por 
exemplo, a área de fluidos possui o Fluent e o CFX, em que pode se estudar as mesmas áreas, mas com 
configurações distintas. Este capítulo trará o estudo de aerodinâmica através do aplicativo CFX, utilizando um 
bico de Fórmula SAE como corpo para exemplo neste estudo. 
 
 
5.2 Conceitos para a seção “Geometry” & “Model” 
 
Aviso: no estudo desse passo, o programa padrão utilizado é o DesignModeller. 
 
Na aba geometria, a peça é exportada para o ANSYS, e é nesse local que o túnel de vento deve ser feito. Clique 
duas vezes no nome geometria. Após o aplicativo ser aberto, clique em ‘Generate’, comando cujo o botão possui 
um desenho de um raio amarelo. Um ponto importante: toda e qualquer execução de comandos no ANSYS deve 
ser sucedida pelo comando ‘Generate’. 
 
Após isso, a geometria ficará visível, e o próximo passo é a criação do túnel de vento. Na barra de ferramentas, a 
aba Tools tem a opção Enclosure, que é responsável pela criação de geometrias exteriores a peça. 
 
 
 Figura 5.1 – Aba ‘Tools’, onde é localizada, entre outras ferramentas, o ‘Enclosure’ 
 
Com esse comando é possível criar uma caixa ou um cilindro que será utilizado como túnel de vento. Também é 
possível editar as dimensões da caixa, seu nome, e qual corpo será fluido e qual será sólido. Para as análises 
aerodinâmicas definimos que a geometria será sólida e o Enclosure será fluido. 
 
 
 
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Figuras 5.2 e 5.3 – Ilustração de configuração. Na esquerda, a peça do bico é colocada como sólido, e a caixa feita pelo 
Enclosure, como líquido 
 
O próximo passo é definir o nome dos locais de entrada e saída do fluido. Deve-se definir os nomes para cada 
parte do túnel de ventopara que na Seção Setup, os nomes sejam os mesmos. Para selecionar o nome de cada 
parte da caixa, clique em tools, em seguida em Named Selection . 
 
A primeira parte a ser selecionada é a entrada do fluído, e essa seção será definida como ‘’inlet’’. 
 
 
 Figura 5.4 – Ilustração da seleção do inlet 
 
 
A segunda parte a ser selecionada é a parte de trás da caixa, local de saída do fluido e deve ser denominado 
‘’outlet’’. 
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 Figura 5.5 – Ilustração da seleção do outlet 
 
A parte final a ser selecionada, são as paredes do túnel. Para selecionar todas as 4 faces (uma superior, uma 
inferior a geometria e duas nas laterais) segure o botão Ctrl e selecione uma por uma clicando nas faces. 
 
 
Figura 5.6 – Ilustração da seleção das paredes 
 
O próximo passo é utilizar a função Boolean, onde é possível fazer operações de subtração e união entre a 
geometria e o túnel de vento. Vá na aba Create, onde se localiza esta função. 
 
Para as simulações aerodinâmicas, a operação utilizada é a Subtract. O software remove a geometria do túnel, 
possibilitando que o fluido escoe pelo objeto utilizado como geometria. 
Ao selecionar a função subtract, é necessário remover a geometria interna pelos planos localizados na diagonal 
da tela de gráficos. 
 
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Figuras 5.7 e 5.8 – Seleção dos dois corpos para a aplicação do Boolean. O primeiro corpo (bico) sendo Target Body , 
e o segundo corpo (túnel de vento) como Tool Body 
 
Para refinamento de malha, é recomendado que o usuário já tenha exercitado seus métodos e estudos para 
refinamento de malha do corpo que deseja fazer a atividade de simulação. 
 
 
5.3 Conceitos para a seção “Setup” 
 
Nessa seção é onde ajustamos a velocidade do fluido, as condições do túnel, a pressão de entrada e saída do 
fluido, entre outros parâmetros. A partir daqui, utilizaremos a nomenclatura definida na geometria (inlet, wall, 
outlet) para cada face correspondente no túnel. 
 
 
 
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Figuras 5.9 – Parte da área de trabalho do CFX Pre 
 
Para selecionar os parâmetros de entrada e saída do fluxo do fluido e da pressão, vá na aba ‘Insert’ na barra de 
ferramentas, em seguida na função Boundary. Você pode fazer isso também pelo atalho de botões presente. 
 
 
Figura 5.10 – Barra de atalhos do CFX Pre 
 
A partir de agora, uma caixa de diálogo aparecerá, onde você deverá colocar o nome previamente definido na 
seção geometria. Para fins de organização e melhor entendimento, definimos este Boundary também como Inlet
. Após o nome definido, uma janela na lateral da área de trabalho do aplicativo será aberto para definir valores. 
 
 
Figuras 5.11, 5.12 e 5.13 – Janela para nomenclatura do Boundary, e as janelas de configuração do Boundary, em 
relação à localização e os valores inseridos 
 
Aqui configuramos o modelo de turbulência, cada configuração varia com a finalidade da simulação. Se é uma 
simulação aerodinâmica, ou a vazão de um reservatório, o fluxo em uma geometria aberta ou fechada, etc., cada 
tipo de simulação exige uma configuração diferente, ficando a cargo do operador. 
 
Esse mesmo procedimento deve ser feito com as paredes e a saída (outlet,wall) e cada um deles deve ser 
configurado de forma independente. 
É aconselhável que, para simulações aerodinâmicas, configure a velocidade do fluido em inlet e a pressão em 
outlet. Em wall, a condição free slip wall deve ser indicada. 
 
 
5.4 Conceitos para as seções “Solution” & “Results” 
 
Como já dito no início dessa apostila, a seção “Solution” é geralmente a mais demorada, pois é a vez da máquina 
realizar os cálculos e verificar se os parâmetros de entrada estão sem algum conflito. 
 
A partir daí, caso os cálculos sejam feitos com sucesso, partimos para os “Results”, onde é possível aplicar 
gráficos, valores de força, velocidade e pressão como resultados, criar animações da simulação, e imagens 
ilustrativas sobre a situação simulada. 
 
Assim como na seção de “Setup”, o aplicativo na seção “Solution” (CFX Post) também há uma barra de atalhos 
com ferramentas importantes. 
 
 
Figura 5.14 – Barra de atalhos do CFX Post 
 
 
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Para melhor visualização, selecione apenas a geometria ser analisada, ocultando assim inlet, outlet, wall e 
qualquer outra parte adicionada, facilitando a interpretação visual. Para ocultá-las, basta desmarcar o tique na 
árvore de itens do lado esquerdo. 
 
 
Figura 5.15 –Árvore de itens do CFX Post 
 
Iremos avaliar agora o comportamento do bico, analisando as regiões de contorno de pressão, a velocidade e os 
valores de força calculados: 
 
Contorno de Pressão 
 
 
Figura 5.16 –Área de trabalho com a janela adicional para a função Contorno (botão destacado com seta), após este 
ter sido selecionado 
 
Para a verificação dos contornos de pressão, selecione na parte superior a opção Contornos (‘Contours’), e em 
seguida, selecione o local a ser analisado. Para a visualização, é necessário selecionar o número de contornos. O 
manual ANSYS indica que o mínimo deva ser 30. 
 
 
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Figuras 5.17 e 5.18 – Janela para a função de Contorno. Quando movida a barra de rolagem para baixo (figura à direita) 
a opção para definir o número de contornos é exibida 
 
Após ter selecionado o número de contornos, a geometria a ser analisada, a variável pressão, temperatura…) e o 
domínio, a imagem representativa ficará assim: 
 
 
Figura 5.19 – Corpo do bico com a função de Contorno aplicada 
 
O indicador localizado no canto superior direito, mostra a variação de pressão indicada pela cor. Ele sinaliza a 
pressão mais baixa até a mais alta, variando as cores e isso é representado na geometria analisada, 
 
Velocidade 
 
Para a visualização das streamlines de velocidade, a maneira mais prática é criando um plano que corte a 
geometria possibilitando a visualização pela vista lateral da geometria. Para a criação de um plano que corte a 
geometria, vá em Insert > Location > Plane 
 
 
Figura 5.20 – Parte da janela para a criação de um plano 
 
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Note que, na seção ‘Method’, é possível especificar a localização do plano baseado nos 3 eixos (X,Y,Z). 
Todas as ferramentas usadas para a visualização da simulação, serão listadas ao lado direito na árvore de itens, 
no grupo ‘User locations and Plots’ (veja Figura 5.16 como exemplo). 
 
Agora, adicionaremos as streamlines no plano, simbolizando os contornos de velocidade do fluido. Para a criação 
das streamlines, selecione a imagem representativa na aba de ferramentas localizada na parte superior. 
 
 
Figura 5.21 – Parte da barra de atalhos do CFX Post. O destacado em vermelho é o botão para a função ‘Streamline ’ 
 
 
 Figura 5.22 – Parte da janela da função ‘Streamline ’ 
 
A seção ‘Surfaces’ indica o local por onde serão exibidas as streamlines; a seção ‘Start From ’ seleciona o ponto 
de entrada e a seção ‘# of Points ’, é o local que você deve indicar o número de streamlines. Ao final, a 
visualização será a seguinte: 
 
 
Figura 5.23 – Corpo do bico com a função de Streamline aplicada a um plano criado anteriormente, que ‘corta’ o bico. 
 
Também é possível visualizar os contornos de velocidade no plano e os contornos de pressão na geometria. Para 
isso, basta selecionar na árvore de itens, na aba ‘User locations and Plots’ as duas funções. 
 
Cálculo de Força 
 
Por fim, para a visualização do comportamento da geometria em meio a forças externas usaremos o recurso 
‘Calculators’. Para utilizá-la, basta ir no mesmo local onde se encontra a árvore de itens, e mudar a aba de 
‘Outlines’ para ‘Calculators’. 
 
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 Figura 5.24 – Janela do recurso ‘Calculators’. Note as abas acima da janela. 
 
Na aba de seleção, é possível configurar a função que será calculada, o local e os eixos. No caso exemplificado, 
calcularemos a força dearrasto exercida na geometria. O location será o default domain (geometria do bico), a 
função será force e o eixo será o eixo Z. Ao final o resultado fica em módulo, totalizando 13 N de arrasto (força 
de resistência do ar). 
 
 
 Figura 5.25 – Janela do recurso ‘Calculators’ 
 
E isto conclui o estudo geral para aerodinâmica, a partir do CFX. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Capítulo 6 – ANSYS Mechanical (Thermal Analysis) - Estudo Geral 
 
 
6.1 Introdução 
 
Como dito anteriormente, o ANSYS possui diversos aplicativos focados muitas vezes em uma área específica, e 
com a análise térmica não é diferente, como podemos ver na imagem abaixo. Neste capítulo focaremos no 
aprendizado do aplicativo básico de análise térmica (ou seja, sem estudar o ABAQUS e Samcef), tanto para 
estado transiente quanto para estado estável, explicando, de início, alguns conceitos de termologia. Para esse 
estudo geral, será utilizado um cubo simples, de aproximadamente 300 mm. 
 
 
Figura 6.1 – Detalhe de alguns aplicativos do ANSYS Workbench, com ênfase nos aplicativos de análise 
térmica 
 
 
6.2 Steady State VS Transient State 
 
Olhando a imagem anterior, nota-se que a análise térmica no ANSYS possui dois tipos: uma seção apenas para 
estudo em estado estável (Steady State) e outra em estado transiente (Transient State) mas do que se trata? 
 
Segundo Cyprien Rusu em seu site “FEA for all”, “basicamente todo sistema possui um estado transiente e 
estável. O estado estável é estabelecido após um certo período de tempo no seu sistema. O estado transiente 
está basicamente entre o começo do evento e o estado estável”. 
 
 
 Figura 6.2 – Gráfico Ilustrativo entre o Estado Transiente e o Estado Estável. Fonte: Cyprien Rusu 
 
Em outras palavras: o estado transiente é onde o sistema está em sua instabilidade, variando bastante e 
buscando um ponto de equilíbrio, e o estado estável é onde o sistema alcança esse ponto de equilíbrio, ou ao 
menos próximo deste atuando com menos variações. 
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6.3 Relembrando: Condução, Convecção & Radiação 
 
Para a configuração futura, teremos os fenômenos térmicos de Condução, Convecção e Radiação disponíveis 
para as simulações e análise térmica. Iremos relembrar seus conceitos, e indicar os valores que são considerados 
pelo aplicativo e quais são calculados automaticamente 
 
Condução – está relacionado à transmissão de calor entre sólidos. Os cálculos são feitos pela seguinte equação: 
 
Q = k.A.(th - tc)/L 
 
Onde: 
‘Q’ é o fluxo de calor fora da face considerada (calculado pela máquina); 
‘h’ é a condutividade termal (relacionado ao material, e geralmente você entra com esse parâmetro); 
‘L’ é a espessura do corpo estudado 
 
 
 Figura 6.3 – Esquema do fenômeno de Condução. Fonte: Cyprien Rusu 
 
Convecção – está relacionado à transmissão de calor através de fluido, seja ele gasoso ou líquido. OS cálculos 
feitos são geralmente feitos pela Lei de Resfriamento de Newton: 
 
Q = h.A.(ts - tf) ou Q/A = h.(ts - tf) 
 
Onde: 
‘Q/A’ é o fluxo de calor fora da face considerada (calculado pela máquina); 
‘h’ é o coeficiente do filme ou coeficiente de convecção (são valores tabelados relacionados ao fluido, e 
geralmente você entra com esse parâmetro); 
‘ts’ é a temperatura da face (calculada pela máquina); 
‘tf’ é a temperatura do fluido (geralmente você entra com esse parâmetro) 
 
 
 Figura 6.4 – Esquema do fenômeno de Convecção. Fonte: Cyprien Rusu 
 
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Radiação – está relacionado à transmissão de calor através de ondas eletromagnéticas ou ondas de calor. Isto se 
calcula da seguinte forma: 
q = σ.F.(ε.T⁴ -α.Ta⁴) 
 
Onde: 
‘σ’ é o constante de Stefan-Boltzmann; 
‘F’ é o fator de radiação; 
‘ε’ é a emissividade (geralmente você entra com esse parâmetro); 
‘α’ absortividade; 
‘T’ e ‘Ta’ são as temperaturas (do objeto e do ambiente, respectivamente. A última geralmente você entra com 
esse parâmetro) 
 
 
 
 Figura 6.5 –Esquema do fenômeno de Radiação. Fonte: Cyprien Rusu 
 
 
6.4 Passo adicional: “Engineering Data” 
 
O primeiro passo é diferenciado: em vez de iniciar com a geometria, definimos logo o material a ser utilizado (ou 
materiais a serem utilizados) e suas propriedades, na seção Engineering Data. Esse material é derivado de uma 
vasta biblioteca já incluída na plataforma, mas é possível utilizar uma biblioteca externa ou criar um material 
personalizado manualmente. 
 
 
 Figura 6.6 – Janela com a tabela de materiais do Engineering Data 
 
Analisando a janela que abre ao clicar nessa primeira seção, temos: 
Filter Engineering Data – a lista filtrada com os materiais selecionados para a simulação, juntamente com suas 
propriedades. Geralmente, já vem com ‘Structural Steel’ selecionado por padrão, porém materiais podem ser 
adicionados à essa lista, assim como ocultados. 
 
32 | P á g i n a 
 
Engineering Data Sources – onde se localiza as bibliotecas de materiais de diversos tipos, e onde é possível 
adicionar uma nova biblioteca a partir de um diretório, como aparece na imagem. 
Outline of – apresenta os materiais disponíveis da biblioteca selecionada, aqui é possível selecionar o material à 
lista de dados filtrados com o botão ‘+’. 
Properties – apresenta as propriedades do material selecionado e seus valores 
Toolbox – onde é possível criar um material personalizado, e adicionar parâmetros 
 
 
6.5 Conceitos para a seção “Geometry” & “Model” 
 
Como esses dois primeiros passos já foram explicados anteriormente, o recomendado aqui é utilizar o método 
mais satisfatório para sua simulação, tomando cuidado com as unidades escolhidas. Vale ressaltar um detalhe: a 
partir daqui o aplicativo utilizado pelo ANSYS é o Mechanical APDL, e com isso é possível, fazer todos os demais 
passos sem necessariamente fechar o aplicativo e abrir outra seção. E lembrando: nessas duas primeiras seções, 
os métodos de importação de modelos e refinamento de malha também são válidos. 
 
 
6.6 Conceitos para a seção “Setup” 
 
A partir daqui, iniciaremos a configuração de simulação, colocando parâmetros como tempo de estudo, e 
parâmetros que estarão no ambiente, e também no modelo. Para acessar o modo de setup, basta clicar na 
pasta correspondente (“Steady State Thermal” ou “Transient State Thermal”) na árvore de itens. 
 
A seção “Initial Temperature”, permite determinar o valor inicial do sistema, enquanto a seção “Analysis 
Settings” permite configurar o tempo máximo de estudo, e em quantos pontos este será analisado, além de 
outras iterações e controladores. 
 
 
Figuras 6.7 e 6.8 – Árvore de Itens com o Destaque para a seção de Setup de uma análise de Estado Estável, e 
Janela “Details of “Analysis Settings”” 
 
Os parâmetros explicados anteriormente na seção 6.2, assim como demais parâmetros, são facilmente 
encontrados na barra de ferramentas do aplicativo, 
 
 
Figura 6.9 – Detalhe da Barra de Ferramentas, com foco nos parâmetros aplicáveis 
 
33 | P á g i n a 
 
Por exemplo, com o cubo e sua malha devidamente gerada, com a temperatura inicial de 22°C e o com o tempo 
padrão de estudo (0s a 1s), feito em 5 passos, será aplicada uma transferência de calor por condução de 
2100W/m² nas faces laterais 
 
 
Figura 6.10 – Parâmetro de fluxo de calor adicionado às faces selecionadas (em roxo) 
 
 
Após isso, será adicionado o parâmetro de uma convecção forçada do ar, à um valor de 235 W/m². °C. Vale 
ressaltar, porém, que é possível adicionar um coeficiente de alguma situação do ambiente, como por exemplo, 
do ar estagnado. Ao lado do bloco que se adiciona valor, há um botão com uma seta, basta clicá-la. O restante 
dos passos se encontra na figura 6.11. 
 
 
Figura 6.11 – Detalhe dos passos a serem seguidos para incluir um coeficiente tabelado de uma biblioteca 
 
34 | P á g i n a 
 
 
Figura 6.12 – Parâmetro de convecção adicionado à face selecionada(em amarelo) 
 
Por último, será adicionado um parâmetro de radiação, com valores padrão (emissividade 1, e temperatura 
ambiente 22°C) 
 
 
Figura 6.12 – Parâmetro de radiação adicionado à todas as faces (em roxo) 
 
 
6.7 Conceitos para a seção “Solution” & “Results” 
 
Após tudo configurado, a seção ‘Solution’ pode ser feito com um clique: o botão ‘Solve’, presente um pouco 
acima na barra de ferramentas. A partir daí, é a vez de sua máquina trabalhar. 
 
 
Figura 6.10 – Detalhe da Barra de Ferramentas, com destaque no botão ‘Solve’ 
 
35 | P á g i n a 
 
Após a simulação calculada, para acessar o modo de setup, basta clicar na pasta “Solution” na árvore de itens. 
 
 
 Figura 6.11 – Árvore de Itens com o destaque para a seção de Results (‘Solution’) 
 
Uma nova barra de ferramentas aparece, dessa vez com sensores e outras ferramentas para análise do sistema. 
 
 
Figura 6.12 – Detalhes da Seção ‘Solution’ na barra de ferramentas, com ferramentas para análise de 
resultados 
 
Com o exemplo do bloco, aplicamos uma ferramenta de análise de temperatura e outra do fluxo total de calor de 
todo o corpo do cubo. 
 
 
36 | P á g i n a 
 
Figura 6.12 – Exemplo da configuração da ferramenta de análise para temperatura 
 
Quando se adicionam algumas ferramentas de análise, é necessário clicar no botão “Solve” novamente para 
gerar os resultados de acordo com o cálculo. Para poupar tempo, essas ferramentas podem ser adicionadas 
antes da simulação. 
 
Estes foram os resultados do exemplo: 
 
 
Figuras 6.13 e 6.14 – Resultados gerados pelo exemplo, de fluxo de calor e temperatura 
 
Note que apareceram itens adicionais na janela do centro, no canto inferior da área de trabalho, com o título 
“Graph”. Estes itens permitem que o usuário veja a animação do resultado, modificando frames e o tempo de 
animação, podendo também exportar a animação como um vídeo. 
 
E isto conclui o estudo geral para análises térmicas, a partir do programa padrão (Mechanical APDL). 
 
 
37 | P á g i n a 
 
Referências 
 
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<http://help.spaceclaim.com/2015.0.0/en/Content/Importing_and_exporting.htm> 
 
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<https://www.youtube.com/watch?v=huPxRsAmxd s> 
 
<https://forum.solidworks.com/thread/7455 5> 
 
<https://grabcad.com/questions/how-to-integrate-ansys-16-2-student-version-with-solidworks-2013> 
 
<https://grabcad.com/questions/exporting-from-solidworks-to-ansys-and-solving-structural-analysis> 
 
Playlist “ANSYS MESHING - Ansys tutorial”, feito pelo canal CFD NINJA, acessado em: 
<https://www.youtube.com/playlist?list=PLd23hHm4FCRczS3k0-Sg_yeVSSPnaz4FE>, 17 de novembro, às 18:15. 
 
<https://cfd.ninja/tutorials/meshing-tutorials/>, acessado em 20 de novembro, às 20:20. 
 
<http://feaforall.com/steady-vs-transient-state-fea-analysis/>, acessado em 20 de novembro, às 18:15. 
 
 <https://www.sharcnet.ca/Software/Ansys/17.0/en-us/help/wb_sim/ds_Convection.html>, acessado em 20 de 
novembro, às 20:20. 
 
RUSU, CYPRIEN. A Guide to Thermal Analysis. FEA For All. 
 
 
https://www.autodesk.com.br/solutions/finite-element-analysis
https://www.autodesk.com.br/solutions/finite-element-analysis
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http://help.spaceclaim.com/2015.0.0/en/Content/CheckGeometry.htm
https://www.ansys.com/academic/free-student-products
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