Buscar

Análise Estrutural com ANSYS Workbench

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 3, do total de 78 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 6, do total de 78 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 9, do total de 78 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Prévia do material em texto

1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2 
 
 
 
 
 
Índices para catálogo sistemático: 
Análise estrutural: Engenharia __________________ 
Elementos finitos: Engenharia __________________ 
Engenharia auxiliada por computador: Engenharia _______________ 
 
http://www.domingosdeazevedo.com/ 
mailto:domingos_prof@yahoo.com.br 
ANSYS Workbench, Static Structural e Design Modeler são marcas 
registradas da SAS IP, Inc. Autodesk Inventor é marca registrada da Autodesk. 
Outras marcas citadas são marcas registradas dos seus respectivos proprietários. 
 
Azevedo, Domingos Flávio de Oliveira. 1958 - 
 
Análise estrutural com Ansys Workbench: Static 
Structural / Domingos Flávio de Oliveira Azevedo. 
Mogi das Cruzes: _____________, 2014. 78p. 
 
Bibliografia. 
ISBN: ___________________ 
 
 
1. Análise estrutural 2. Elementos finitos 3. 
Engenharia auxiliada por computador I. Título. 
 
CDD - _________________ 
 
 
3 
 
LISTA DE ILUSTRAÇÕES 
Figura 1: Quantidade de transistores de cada processador Intel® ao longo do tempo. 
(Fora de escala). ......................................................................................... 10 
Figura 2: Comparação entre a Lei de Moore e a real evolução de processadores 
Intel® ao longo do tempo. ............................................................................ 11 
Figura 3: Evolução anual da velocidade de processamento na última década do 
século XX. ................................................................................................... 12 
Figura 4: Similaridade entre um objeto e uma mola carregados axialmente. ........... 16 
Figura 5: Similaridade entre as equações que determinam a força de um objeto e 
uma mola carregada axialmente. ................................................................ 17 
Figura 6: Deslocamentos e forças nas extremidades de uma mola. ........................ 17 
Figura 7: Dois elementos ou molas em série com rigidez, deslocamentos e forças 
diferentes. ................................................................................................... 17 
Figura 8: Equação matricial do sistema de dois elementos em série. ...................... 18 
Figura 9: Objeto unidimensional único com seus nós e grau de liberdade de um 
destes. ........................................................................................................ 19 
Figura 10: Objeto bidimensional único com seus nós e graus de liberdade de um 
destes. ........................................................................................................ 19 
Figura 11: Objeto tridimensional único com seus nós e graus de liberdade de um 
destes. ........................................................................................................ 19 
Figura 12: Peça e conjunto de peças discretizadas, respectivamente. .................... 20 
Figura 13: Gráfico de Convergência da tensão em função do número de Nós 
(modificado). ............................................................................................... 21 
Figura 14: Dados de fratura biaxial do ferro fundido cinzento, comparados a vários 
critérios de falha. ......................................................................................... 23 
Figura 15: Dados experimentais de tração superpostos a três teorias de falha. ...... 24 
Figura 16: Programas associativos e não associativos com o Ansys Workbench. . 39 
Figura 17: Definições de pré-processamento e pós-processamento no Ansys. ....... 40 
Figura 18: Objeto geométrico definido com as condições de contorno á esquerda e 
discretizada á direita. .................................................................................. 41 
Figura 19: Visualização de resultados de tensão e de deslocamento em uma peça.
 .................................................................................................................... 41 
Figura 20: Janela de boas vindas do Ansys Workbench. ......................................... 42 
Figura 21: Iniciando uma análise no Ansys Workbench. .......................................... 43 
Figura 22: Importando uma geometria para a análise. ............................................. 44 
Figura 23: Localizando o arquivo da geometria. ....................................................... 44 
Figura 24: Iniciando a interface de análise. .............................................................. 45 
Figura 25: Interface para a análise estrutural. .......................................................... 45 
Figura 26: Atribuição das condições de contorno. .................................................... 46 
4 
 
Figura 27: Acessando a biblioteca de materiais. ...................................................... 47 
Figura 28: Interface da biblioteca de materiais (Engineering Data). ......................... 48 
Figura 29: Área de materiais do tipo selecionado (Engineering Data). .................... 48 
Figura 30: Área de propriedades do material (Engineering Data). ........................... 49 
Figura 31: Seleção do material e retorno ao projeto. ............................................... 49 
Figura 32: Atribuição do material na interface de simulação. ................................... 50 
Figura 33: Interface do ambiente do Static Structural. ............................................. 51 
Figura 34: Barras de menus e de ferramentas. ........................................................ 52 
Figura 35: Barra de ferramentas padrão detalhada. ................................................. 52 
Figura 36: Barra de seleção de grupos detalhada. ................................................... 53 
Figura 37: Barra de cálculo para conversão de unidades detalhada. ....................... 54 
Figura 38: Barra de ferramentas gráficas, detalhada. .............................................. 54 
Figura 39: Atualização da Barra de contexto............................................................ 55 
Figura 40: Painel da árvore detalhada. .................................................................... 56 
Figura 41: Painel de detalhes. .................................................................................. 57 
Figura 42: Abas do Static Structural. ........................................................................ 59 
Figura 43: Mechanical Application Wizard com as etapas de Simulação. ................ 60 
Figura 44: Barra de status mostrando valores das entidades selecionadas. ........... 61 
Figura 45: Iniciando uma análise no Ansys Workbench. (20 - Repetida). ................ 61 
Figura 46: Interface para a análise estrutural. (24 - Repetida). ................................ 62 
Figura 47: Na árvore aparecem as soluções escolhidas. ......................................... 63 
Figura 48: Definições necessárias do tipo de carregamento. ................................... 64 
Figura 49: Verificação das etapas realizadas no Mechanical Application Wizard. ... 65 
Figura 50: Resultados de malha e tensões apresentadas na janela gráfica. ........... 65 
Figura 51: Resultados de tensão de cisalhamento e deslocamento apresentados na 
janela gráfica............................................................................................... 66 
Figura 52: Resultados de fator e margem de segurança apresentados na janela 
gráfica. ........................................................................................................ 66 
Figura 53: Conjunto de pistão e biela de motor a combustão. ................................. 67 
Figura 54: Lista de regiões de contatos entre as peças do conjunto pistão e biela.. 67 
Figura 55: Relação de peças do conjunto mostrada na árvore. ...............................68 
Figura 56: Condições de contorno aplicadas e apresentadas na janela gráfica....... 69 
Figura 57: Discretização do conjunto. ...................................................................... 70 
Figura 58: Processo de análise sendo executado pelo programa. ........................... 70 
Figura 59: Resultado de tensão von Mises do conjunto apresentado na janela 
gráfica. ........................................................................................................ 71 
5 
 
Figura 60: Resultado de tensão von Mises do conjunto sem a visibilidade do pistão.
 .................................................................................................................... 72 
Figura 61: Resultado de tensão von Mises visualizado com Iso Surfaces. .............. 72 
Figura 62: Resultado de tensão de máximo cisalhamento do conjunto. .................. 72 
Figura 63: Resultado de deformação do conjunto. ................................................... 73 
Figura 64: Resultado de fator de segurança do conjunto. ........................................ 73 
Figura 65: Aba do relatório para definições de cabeçalho e outros detalhes. .......... 74 
 
6 
 
LISTA DE ILUSTRAÇÕES ............................................................................... 3 
INTRODUÇÃO ................................................................................................. 8 
BREVE HISTÓRICO ........................................................................................... 8 
EVOLUÇÃO DE HARDWARE ................................................................................ 9 
A ANÁLISE ESTRUTURAL ........................................................................... 15 
O MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS ........................................................ 16 
ETAPAS DO MÉTODO ............................................................................... 18 
Pré-processamento ................................................................................. 18 
A geometria e a Malha dos componentes ............................................... 19 
Preparação da geometria ........................................................................ 22 
Os Materiais dos componentes ............................................................... 22 
CONDIÇÕES DE CONTORNO ...................................................................... 25 
O QUE SÃO AS CONDIÇÕES DE CONTORNO? ..................................................... 25 
CONSIDERAÇÕES INICIAIS SOBRE AS CONDIÇÕES DE CONTORNO ........................ 25 
ATRIBUIÇÃO DAS CONDIÇÕES DE CONTORNO .................................................... 25 
A ANÁLISE ESTRUTURAL COM ANSYS WORKBENCH ............................ 27 
CONDIÇÕES DE CONTORNO NO ANSYS WORKBENCH ........................................ 28 
CONTATOS NO ANSYS WORKBENCH: ............................................................... 36 
Tipos de contato ...................................................................................... 36 
Bonded - Ligado ...................................................................................... 37 
No separation - Sem separação .............................................................. 37 
Frictionless - Sem atrito ........................................................................... 37 
Rough - Áspero........................................................................................ 37 
Frictional – Com atrito .............................................................................. 37 
ANÁLISE NO ANSYS WORKBENCH ........................................................... 39 
INICIANDO O ANSYS WORKBENCH ........................................................... 42 
ATRIBUIÇÃO DAS CONDIÇÕES DE CONTORNO: ................................... 46 
COMO ALTERAR O MATERIAL DAS PEÇAS NO ANSYS ......................... 47 
7 
 
INTERFACE DO AMBIENTE DE ANÁLISE ................................................... 51 
DETALHAMENTO DAS REGIÕES DA INTERFACE .................................................. 52 
Menus e Barras de Ferramentas ............................................................. 52 
Painel da Árvore ...................................................................................... 56 
Painel de Detalhes................................................................................... 57 
Janela Gráfica ......................................................................................... 58 
Abas da Janela Gráfica (Opções do documento) .................................... 58 
Janela Mechanical Application Wizard .................................................... 59 
Barra de Status ........................................................................................ 61 
EXEMPLO 1 – ANALISE DE UMA PEÇA: .............................................................. 61 
EXEMPLO 2 – ANALISE DE UM CONJUNTO DE PEÇAS: ........................................ 67 
VALIDAÇÃO DOS RESULTADOS ......................................................................... 74 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS .............................................................. 78 
8 
 
INTRODUÇÃO 
O programa Ansys Workbench é um dos vários programas de análises pelo 
método de elementos finitos existentes no mundo. Outros programas, por exemplo, 
são: Abaqus, Comsol, MSC Software, Visual Nastran, Adina, Lisa, etc. 
O Ansys Workbench se enquadra na categoria de programas de Engenharia 
Auxiliada por Computadores (CAE), Computer Aided Engineering e tem a finalidade 
de auxiliar o engenheiro nas decisões de algumas das etapas do desenvolvimento 
de projeto, em particular para o dimensionamento e a validação de projetos. 
De maneira geral os programas de CAE permitem: 
 A redução do custo e tempo necessário no processo de 
desenvolvimento do projeto, pois é acelerado pela rapidez de análise. 
 A otimização coerente da peça ou conjunto antes da sua fabricação 
reduzindo os custos associados ao material, á manufatura e final. 
 A redução da probabilidade de falha dos componentes, pois uma 
eventual falha pode ser percebida antes de sua execução. 
O programa Ansys Workbench mostra os resultados graficamente na tela 
permitindo identificação visual da geometria e resultados facilitando a interpretação 
do que está ocorrendo na peça ou conjunto. 
 
Breve Histórico 
Segundo Robert D. Cook (1989 e 1994), citando outros autores, menciona 
que a partir de 1906, pesquisadores sugeriram uma “rede análoga” para análise de 
tensão. O contínuo foi substituído pelo padrão regular de barras elásticas. As 
propriedades das barras foram escolhidas de modo que causasse deslocamentos 
das juntas para aproximar os deslocamentos do contínuo. O método tentou 
aproveitar os bem conhecidos métodos de análise estrutural. R. Courant parece ter 
sido o primeiro a propor o método de elementos finitos, como o conhecemos hoje. 
Em uma palestra matemática de 1941 e publicada em um artigo de 1943, o 
matemático Courant usou o princípio da energia potencial estacionária e descreveu 
uma solução de interpolação polinomial por partes sobre sub-regiões triangulares 
para estudar o problema de torção de Saint-Venant. O seu trabalho não foi notado 
pelos engenheiros e o procedimento era impraticável no momento, devido à falta de 
computadores digitais. Na década de 1950, o trabalho na indústria aeronáutica, 
introduziu o método de elementos finitos (MEF) para a prática dos engenheiros, 
9 
 
quando em 1953 na Boeing Airplane Company havia um grande problema para 
resolver com 100 graus de liberdade. Um artigo clássico descreveu o trabalho com o 
MEF que foi solicitado por uma necessidade de analisar asas tipo delta, que erammuito curtas para ser confiáveis e utilizar a teoria das barras. Tradução do autor. (1), 
(2) 
O nome "elemento finito" foi cunhado em 1960 por Ray W. Clough, professor 
da University of California. Por volta de 1963 a validade matemática do MEF foi 
reconhecida e o método foi expandido a partir de seu início na análise estrutural, 
para incluir a transferência de calor, o fluxo de águas subterrâneas, campos 
magnéticos, e outras áreas. O computador de propósito geral para uso dos 
softwares de MEF começou a aparecer no final da década de 1960 e início de 1970. 
Exemplos de softwares incluem o ANSYS, ASKA, e NASTRAN. Ao final da década 
de 1980 os softwares estavam disponíveis em microcomputadores, completos com 
gráficos coloridos, pré e pós-processadores. Em meados da década de 1990 cerca 
de 40 mil artigos e livros sobre o método e suas aplicações haviam sido publicados. 
Tradução do autor. (1), (2). 
 
Evolução de hardware 
O aumento significativo da utilização destes tipos de programas na execução 
de análises se deve principalmente á crescente velocidade de processamento dos 
computadores nas ultimas décadas e á facilidade de acesso aos computadores pela 
redução de seu custo. 
Segundo Budynas, entre os principais avanços na tecnologia 
computacional tivemos a rápida expansão dos recursos de hardware 
dos computadores, eficientes e precisas rotinas para resolução de 
matrizes, bem como computação gráfica, para facilitar a visualização 
dos estágios de pré-processamento da construção do modelo, até 
mesmo na geração automática de malha adaptativa e nos estágios 
de pós-processamento de revisão dos resultados obtidos. (3) 
Nos gráficos a seguir mostram-se a evolução dos processadores pelo 
aumento da quantidade de transistores contidos em cada um, ao longo do tempo. 
 
 
 
10 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1: Quantidade de transistores de cada processador Intel
® ao longo do tempo. 
(Fora de escala). 
 
Sabe-se que a quantidade de transistores, entre outros fatores, influencia na 
rapidez de processamento do computador e desta maneira aumenta sua capacidade 
de resolução de cálculos mais rapidamente. 
Em meados de 1965, o presidente da Intel, Gordon E. Moore fez sua citação 
numa edição da revista Electronics Magazine, na qual a quantidade de transistores 
nos chips aumentaria em 60%, pelo mesmo custo, a cada período de 18 meses na 
década seguinte. Essa profecia acabou ganhando o nome de Lei de Moore. (4) 
A previsão de Moore se mostrou muito próxima da realidade dentro da 
década seguinte, mas conforme mostra o gráfico a seguir, ao longo das décadas 
posteriores a quantidade de transistores dobrou apenas cada 24 meses. 
 
 
 
 
 
 
±1 Bilhão de 
transistores 
I3, i5 e i7 - 2008 
731 milhões de 
transistores 
Haswell 
DEZ/2013 
11 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2: Comparação entre a Lei de Moore e a real evolução de processadores 
Intel® ao longo do tempo. 
 
Um dos principais problemas que impediu manter o ritmo de crescimento 
sempre foi o calor gerado pelo processador, pois com a redução de tamanho dos 
transistores e estreitamento das trilhas, exige necessidade da dissipação deste 
calor. Este problema também foi levantado por Moore na mesma entrevista para 
Electronics Magazine. 
Outros possíveis problemas que fez reduzir o crescimento para 24 meses, 
provavelmente, foi a necessidade de crescentes adaptações do sistema de 
produção dos processadores, o desenvolvimento de novas arquiteturas e o de 
pesquisas em materiais adequados a produção de trilhas muito estreitas. Com a 
nova geração de processadores Intel
®
 Haswell são utilizadas trilhas de até 22nm de 
espessura. 
Os preços de cada processador teve ao longo do tempo uma grande redução 
junto com os demais componentes de computadores, devido a melhorias no 
processo produtivo, aumento na produção e na demanda, mas o custo de 
desenvolvimento tem aumentado significativamente, limitando o crescimento no 
futuro próximo. 
N
ú
m
e
ro
 d
e
 t
ra
n
s
is
to
re
s
 e
m
 u
m
 c
ir
c
u
it
o
 i
n
te
g
ra
d
o
 Número de transistores dobrando a 
cada 18 meses 
Número de transistores dobrando a 
cada 24 meses 
12 
 
 
 
 
 
 
 
(3) 
 
 
 
 
 
Figura 3: Evolução anual da velocidade de processamento na última década do 
século XX. 
No método de elementos finitos, toda estrutura é subdividida em partes 
denominadas elementos que são interligados por nós. A posição de cada um dos 
nós de um elemento e os graus de liberdade que este terá para movimentação é 
extremamente relevante para os cálculos realizados pelo software e quanto mais 
nós existirem, maior será a quantidade de cálculos a serem realizados. 
E a quantidade de nós depende diretamente da complexidade da estrutura e 
pode ser de apenas algumas dezenas até algumas dezenas de milhares de nós ou 
mais. Portanto, quanto mais complexa a estrutura, maior a quantidade de dados a 
serem processada pelo computador e mais demorada é a obtenção de resultados. 
A utilização do método de elementos finitos se faz através de softwares que 
exigem muito do hardware do computador, seja em processamento de dados, seja 
em armazenamento de informações, quanto em processamento de imagens. Esta 
dependência que os softwares de MEF (Método de Elementos Finitos) têm da 
configuração física dos computadores e do alto custo dos computadores retardou 
sua utilização mais intensa para segunda metade do século XX. 
Ao longo da segunda metade do século XX os computadores se 
desenvolveram bastante e seus preços reduziram, possibilitando que a utilização do 
método se tornasse viável com a fundação de empresas especializadas que 
desenvolveram softwares de MEF. 
F
re
q
u
ê
n
c
ia
 d
e
 p
ro
c
e
s
s
a
m
e
n
to
 
(M
H
z
) 
13 
 
Em 1963, a empresa MSC (MacNeal – Schelender Company) é fundada e 
utilizando o software SADSAM (análise estrutural por simulação digital de métodos 
analógicos), que foi desenvolvido especificamente para a indústria aeroespacial e 
em 1965, a MSC foi envolvida fortemente com a NASA (National Aeronautics and 
Space Administration) desenvolvendo o software NASTRAN. A MSC é a 
desenvolvedora do software Adams de simulação estática e dinâmica. 
Em 1970, é fundada a ANSYS (Analysis Systems Incorporated) para 
desenvolvimento de softwares para uso de MEF em análise estrutural, sendo uma 
das maiores empresas do ramo. 
Fundada em 1975, a Computers and Structures, Inc. (CSI) desenvolveu 
diversos softwares para análises estruturais, inclusive o SAP2000 software muito 
utilizado na engenharia civil. 
Em 1978, a HKS Inc. desenvolve o programa Abaqus para análise estrutural e 
em 2005 é adquirida pela Dassault Systemes, empresa desenvolvedora dos 
softwares de desenho Catia para aeronáutica e Solid Works para desenhos em 
geral. 
Atualmente grande quantidade de empresas desenvolvem softwares que 
utilizam o método. 
A análise por elementos finitos que, originalmente foi desenvolvida para 
sólidos, atualmente é utilizada também na mecânica dos fluídos, transferência de 
calor, magnetismo, acústica, etc. 
Existem softwares especializados em um tipo especifico de tarefa ou análise, 
e softwares multifísicos que permitem combinar análises de tipos diferentes, por 
exemplo, análise de tensões e de transferência de calor ou análise magnética e de 
transferência de calor, entre diversos outros tipos de combinações. 
As principais vantagens do métododos elementos finitos sobre o cálculo pelo 
método analítico são as seguintes: 
 Componentes com geometria complexa podem ser analisados, 
independente de sua complexidade, diferente do que ocorre com o 
cálculo analítico que é limitado a resolução apenas de geometrias 
simples. 
 Componentes de diferentes formas e tamanhos podem ser associados 
formando uma geometria complexa e serem analisados considerando-se 
também o comportamento pelo contato entre os componentes. 
14 
 
 Possibilidade de análise de componentes sobrepostos que possuam 
propriedades físicas diferentes. 
 O método pode ser todo formulado matricialmente, facilitando sua 
implementação computacional. 
 Na maioria dos casos com o auxílio dos softwares de CAE os resultados 
são obtidos rapidamente e boa aproximação com o método analítico. 
 Podem-se criar vários modelos de análise cada um destes com uma 
condição em especial, permitindo assim uma verificação mais ampla das 
condições de funcionamento de um componente ou conjunto de 
componentes. 
 Podem-se aprimorar as formas geométricas de componentes e assim 
reduzir quantidade de material e peso, reduzindo assim, o custo final de 
um conjunto sem o detrimento do desempenho. 
 Em casos mais críticos, quando um componente é submetido á cargas 
cíclicas que podem causar sua fadiga, pode-se prever a vida útil pela 
quantidade de ciclos calculada pelo software. 
 
15 
 
A ANÁLISE ESTRUTURAL 
A análise estrutural é provavelmente a mais comum das 
aplicações do método de elementos finitos. O termo estrutural (ou 
estrutura) implica não só estruturas de engenharia civil como pontes 
e prédios, mas também naval, aeronáutica, estruturas mecânicas, 
cascos de navios, corpos de aeronaves, casas de máquinas, bem 
como componentes mecânicos como pistões, peças de máquinas e 
ferramentas. Tradução do autor, (5). 
Existem vários tipos de análises estruturais, entre estes os mais comuns são: 
análise estática, modal, harmônica, dinâmica transiente, etc. O presente trabalho se 
restringirá á aplicação do MEF em análise estrutural estática. 
A análise estrutural estática calcula os efeitos de condições de carregamento 
estático na estrutura, ignorando efeitos de inércia e amortecimento, tais como 
aquelas causadas por cargas que variam em função do tempo. A análise estática 
pode, entretanto, incluir cargas de inércia estática, como a aceleração gravitacional 
ou a velocidade rotacional. 
A análise estática pode ser usada para determinar os deslocamentos, 
tensões, deformações específicas e forças nas estruturas ou componentes 
causadas por cargas que não induzem significantes efeitos de inércia ou 
amortecimento. Assume-se que os carregamentos estáticos e respostas são 
aplicados lentamente em relação ao tempo. Os tipos de carregamentos que podem 
ser aplicados em análise estática incluem: 
 Forças e pressões aplicadas externamente; 
 Forças inerciais estáticas (como gravidade ou velocidade rotacional); 
 Imposição de deslocamentos diferentes de zero; 
A análise estática pode ser linear ou não linear. Todos os tipos de não 
linearidades são permitidos, por exemplo, grandes deformações, plasticidade, 
tensão de rigidez, elementos hiper-elásticos e assim por diante. 
Além dos carregamentos estáticos, ou seja, que não variam com o tempo, 
pode-se aplicar cargas estáticas que são repetitivamente retiradas totalmente ou 
parcialmente e criam ciclos de tensões ao longo do tempo de maneira pulsante, 
variada ou alternada. Sabe-se que tais variações cíclicas de tensões causam fadiga 
nos materiais e falhas catastróficas, mesmo quando as tensões são bem menores 
que os limites para condições puramente estáticas. 
16 
 
O MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS 
Os programas de análises se utilizam das informações existentes nos 
arquivos dos desenhos feitos em programas de auxilio ao desenho com o 
computador (CAD) para definir os domínios da geometria, entre outras coisas, mas 
principalmente, simular a utilização peças ou conjuntos nas condições de utilização. 
Alguns programas como o Ansys também permitem que o desenho seja feito no 
próprio programa. 
Esta geometria da peça, que é originalmente contínua, é subdividida pelo 
programa de análise, em pequenos elementos, em uma quantidade finita, mantendo 
estes elementos interligados por nós, formando aquilo que denominamos malha, 
este processo chama-se Discretização. E é desta divisão da geometria em 
elementos que surgiu o termo “análise pelo método de elementos finitos”, pois é 
diferente do método analítico que utiliza infinitas partes. 
Na análise estrutural com MEF (Método de Elementos Finitos) cada um dos 
elementos é interpretado como uma mola que possui rigidez e tamanho 
predeterminado. Vide figura a seguir. 
 
 
 
 
 
Figura 4: Similaridade entre um objeto e uma mola carregados axialmente. 
 
 
17 
 
Portanto: 
 
 
 
Figura 5: Similaridade entre as equações que determinam a força de um objeto e 
uma mola carregada axialmente. 
 
Cada um dos elementos é analisado como se fosse uma mola e contribui para 
a formação das matrizes nos termos de carregamento, deslocamento e rigidez. 
Sendo que a rigidez depende das propriedades do material e geometria da peça. 
Vide figura abaixo. 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 6: Deslocamentos e forças nas extremidades de uma mola. 
 
O conjunto dos elementos através dos nós comuns a eles formam a matriz 
global, com dois elementos, os nós de cada elemento e um grau de liberdade. Vide 
figura a seguir. 
 
 
 
 
 
 
Figura 7: Dois elementos ou molas em série com rigidez, deslocamentos e forças 
diferentes. 
 
18 
 
As condições de contorno globais (carga e apoios) são aplicadas aos nós. 
 
Figura 8: Equação matricial do sistema de dois elementos em série. 
Após discretizar a geometria, o programa poderá então, durante a análise 
montar a equação matricial com os vetores e matriz de rigidez para calcular o 
deslocamento de cada um dos nós e as tensões naqueles pontos. Quando um nó de 
elemento tiver mais de um grau de liberdade torna-se necessário o cálculo para 
cada grau de liberdade. Vide o trabalho “Cálculo de matrizes para elementos finitos”. 
A discretização pode ser feita pelo Ansys Workbench ou por outros softwares 
específicos para isto, como o Hipermesh ou Patran. 
A forma dos elementos dependerá da geometria e das configurações 
estabelecidas pelo usuário no software. 
ETAPAS DO MÉTODO 
A análise pelo método de elementos finitos se divide em três etapas distintas 
são elas: o pré-processamento, processamento (ou análise propriamente) e pós-
processamento. 
No pré-processamento se deve definir: a geometria, tipo de análise, malha, 
propriedades dos materiais e condições de contorno. 
No processamento (ou análise) se deve definir (configurar) o tipo de análise 
desejada (utilizando equações lineares ou não lineares, e outras configurações) para 
obter os deslocamentos nodais. 
No pós-processamento se podem obter os resultados tais como, tensões, 
fluxo de calor, convergência, fatores de segurança, etc. 
 
Pré-processamento 
Denomina-se pré-processamento todas as definições estabelecidas antes da 
simulação que determinam o que será analisado e em que condição será feita a 
análise. 
 
19 
 
Na análise estrutural com MEF, o pré-processamento inclui a definição da 
geometria das peças, os materiais, a malha e as condições de contorno. 
 
A geometria e a Malha dos componentes 
Dependendo software utilizado para análise pode-se ter objetos 
unidimensionais, bidimensionais ou tridimensionais. Na grande maioria dossoftwares mais recentes trabalham-se objetos de superfície que são bidimensionais 
ou sólidos, que são objetos tridimensionais. 
Aos objetos unidimensionais se permite um grau de liberdade e 
bidimensionais se permitem três graus de liberdade de movimentação para cada nó 
de cada elemento, enquanto que objetos tridimensionais até seis graus. Elemento é 
a menor parte da geometria que dividida compõe a malha e nó é aquele que une 
cada elemento e pode também, eventualmente estar sobre este. 
 
 
 
Figura 9: Objeto unidimensional único com seus nós e grau de liberdade de um 
destes. 
 
 
 
 
 
Figura 10: Objeto bidimensional único com seus nós e graus de liberdade de um 
destes. 
 
 
 
 
 
 
Figura 11: Objeto tridimensional único com seus nós e graus de liberdade de um 
destes. 
Objeto bidimensional 
N
N
N
Elemento 
NN
Objeto unidimensional 
N
N N
N
NN
Elemento Objeto tridimensional 
20 
 
Os nós estarão sempre localizados nas extremidades das arestas e 
eventualmente sobre as arestas ou faces do elemento. 
A formação da malha se denomina discretização e na análise estrutural 
compreende a subdivisão dos objetos sejam peças ou conjuntos de peças em 
pequenas partes denominados elementos e dos respectivos nós interligando-os. 
Após a discretização tornam-se conhecidas as quantidades e tipos de elementos e 
nós. 
A discretização com a definição de forma, tamanho, posição e quantidade de 
elementos pode ser determinada pelo usuário do software, executada por um 
software específico para esta função ou pelo próprio software que realizará a 
análise. 
As formas e tamanhos de cada elemento podem ser iguais ou diferentes, 
dependendo da geometria do modelo. As formas mais comuns de elementos são 
barras para unidimensionais, triangular e quadrilateral para bidimensionais e para os 
elementos tridimensionais as formas; piramidal, tetraédrica e hexaédrica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 12: Peça e conjunto de peças discretizadas, respectivamente. 
Na figura anterior pode-se ver à esquerda a malha em uma peça formada por 
605 elementos e 1 337 nós, e à direita na figura pode-se ver a malha em um 
conjunto de peças formada por 10 094 elementos e 17 529 nós. Em ambos os casos 
os elementos são tetraédricos. 
Os cálculos estruturais podem ser feitos por métodos numéricos, como é o 
caso do método dos elementos finitos ou por métodos analíticos. Sabe-se que com o 
método analítico se obtém resultados exatos de tensão ou deformação, por 
exemplo, mas é inviável quando se tem geometrias complexas, interação de 
21 
 
Gráfico de Convergência
0
50
100
150
200
250
300
350
0
10
00
20
00
30
00
40
00
50
00
60
00
70
00
80
00
90
00
10
00
0
11
00
0
12
00
0
13
00
0
14
00
0
15
00
0
Número de Nós
Te
ns
ão
 (M
Pa
)
MEF
Exata
Linear
(Exata)
materiais diferentes, etc., pois o seu cálculo é demais complexo e demorado quando 
é possível executá-lo. 
Os cálculos feitos com o método dos elementos finitos serão realizados pelo 
software para cada nó do modelo, portanto, quanto maior a quantidade de nós, 
maior a quantidade de cálculos a serem feitos, ou seja, maior quantidade de 
processamentos a serem feitos pelo computador e consequentemente, maior tempo 
para que software apresente os resultados da análise. 
Então, é razoável pensar que quanto menor a quantidade de nós no modelo 
melhor, pois o tempo de espera do usuário para que se tenham os resultados será 
menor. Entretanto, quando há grande quantidade de nós a aproximação entre 
resultados apresentados dos valores obtidos pelo método analítico será maior. Vide 
figura a seguir. 
Figura 13: Gráfico de Convergência da tensão em função do número de Nós (modificado). 
Fonte: Alves, 2003 (6). 
Tendo-se em conta ambos os aspectos deve-se ponderar sobre as 
características especificas de cada modelo, antes de decidir qual a melhor estratégia 
de simulação a ser adotada. 
Modelos com elementos maiores diminuem a quantidade total de nós e 
também diminuem a exatidão, se nas regiões críticas do modelo, onde se tem 
valores extremos de tensão, houver pouca quantidade de nós. 
 
22 
 
Preparação da geometria 
Uma maneira de reduzir a quantidade de nós da malha e consequentemente 
o tempo necessário de processamento é a preparação do modelo para análise. A 
esta preparação do modelo que incluem o seu exame crítico do componente ou 
conjunto. 
Em um modelo de peça, avaliam - se as características da peça, a seguir é 
possível remover toda característica de pouca influência na análise, se estiver 
posicionada distante dos locais de tensão extrema, e assim reduzir o tempo de 
processamento na análise, sem que os resultados sejam comprometidos. 
O mesmo se aplica em modelos de conjunto de peças montadas para análise, 
avaliam - se os tipos de componentes e o local onde estarão colocados. Se os 
componentes estiverem posicionados distantes dos locais de tensão extrema, 
provavelmente eles podem ser suprimidos da análise, sem que os resultados sejam 
afetados significativamente. 
 
Os Materiais dos componentes 
As propriedades do material definem as características estruturais de cada 
componente para uma simulação. E cada simulação pode ter um conjunto diferente 
de materiais para qualquer componente. 
Atualmente, os softwares oferecem uma grande quantidade de opções de 
materiais em suas bibliotecas, além de permitir que sejam acrescentados novos 
materiais ou alterem suas propriedades. 
As propriedades mais importantes na análise estrutural são o módulo de 
Young (módulo de elasticidade), o coeficiente de Poisson e os limites elásticos e de 
resistência do material. 
A definição dos materiais das peças é importante para a análise porque cada 
material e tipo de material terão suas propriedades mecânicas características. 
As características geométricas de cada componente e sua função mecânica 
no conjunto á que pertence geralmente, determinam as propriedades mecânicas 
necessárias e consequentemente, o tipo de material, os processos de fabricação e 
os tratamentos térmicos necessários para obtê-lo. 
23 
 
Para todos os casos a maioria dos softwares pressupõe que nenhuma das 
propriedades varia com a temperatura, com tempo ou com o volume do 
componente. 
Materiais frágeis como o concreto, vidro, ferro fundido, por exemplo, 
necessitarão de soluções adequadas a este tipo de material. Que considere a o fato 
de que em sua maioria estes materiais possuem caractaristicas não uniformes e, 
portanto, deve-se utilizar a teoria de máximo cisalhamento, Coulomb-Mohr ou de 
Mohr modificada, para obter resultados que assegurem o desempenho dos 
componentes sem falha quando submetidos a tensões e mantendo o menor volume 
possível de material e outros aspectos econômicos. Vide figuras a seguir. 
Figura 14: Dados de fratura biaxial do ferro fundido cinzento, comparados a vários 
critérios de falha. 
Fonte: Dowling, N. E. (1993) apud Norton, 2006 (7). 
 
Materiais do tipo dúctil terão comportamento uniforme, ou seja, o limite de 
escoamento tanto na tração, quanto na compressão será igual. Desta maneira, 
quando submetidos a tensões, as soluções mais adequadas serão aquelas que 
24 
 
utilizem a teoria da Energia de Distorção de von Mises e de máximo cisalhamento. 
Vide figura a seguir. 
 
 
 
 
Figura 15: Dados experimentais de tração superpostos a três teorias de falha. 
Fonte: Dowling, N. E. (1993) apud Norton, 2006 (7). 
 
Elipse de energia 
de distorção 
25 
 
CONDIÇÕESDE CONTORNO 
O que são as condições de contorno? 
Na análise estrutural as condições de contorno são os carregamentos, as 
restrições, cargas de corpos, tipos de contatos, etc. Ao se definir uma peça ou 
conjunto de peças montadas para análise, existem várias considerações e 
procedimentos que devem ser feitos que sejam preparatórias para análise 
denominadas, condições de contorno. 
Estas condições de contorno são fatores que influenciam o comportamento 
dos modelos de análise, alterando os resultados e devem ser atribuídos pelo usuário 
do software. 
Considerações iniciais sobre as condições de contorno 
As condições de contorno são imprescindíveis para a análise e fazem parte 
do pré-processamento, assim como, a geometria, o material de cada componente e 
a malha. 
Tanto quanto o pós-processamento, onde se avalia os resultados obtidos, o 
pré-processamento e em especial as condições de contorno exigem do engenheiro 
amplo estudo da peça ou conjunto de peças e como estes interagem ou são 
afetados pelas forças, apoios e outros fatores que influenciem sua resistência e 
desempenho para a função a que se destinam. 
Quanto mais próximas ou exatas forem aplicadas as condições de contorno 
das reais condições de trabalho da peça ou conjunto, mais confiáveis serão os 
resultados obtidos na análise. 
Atribuição das condições de contorno 
Avaliar quais são as cargas que hajem sobre componentes, a direção, sentido 
e intensidade. E também, quais são e onde estarão localizados os apoios, bem 
como, os tipos de contato entre os componentes de um conjunto são extremamente 
importantes para obter resultados confiáveis. 
Vale lembrar que o software de MEF se comporta como uma simples 
calculadora, ou seja, os resultados obtidos dependem das informações que recebe. 
Simplificando: se entra lixo, sai lixo. 
Ao engenheiro cabe definir exatamente quais as condições de contorno 
adequadas à análise (condições de contorno), pois os resultados dependem 
26 
 
diretamente destas condições, se necessário deve-se preparar vários modelos de 
análise para que seja possível avaliar os resultados. 
Avaliando-se como irá trabalhar a peça ou conjunto de peças deve-se, no 
software, atribuir cargas e apoios que mais se aproximem as condições reais de 
trabalho. Para isto, devem-se conhecer as ferramentas disponíveis existentes do 
software e para distinguir a aplicação de cada uma delas. 
Os carregamentos e apoios (restrições) podem, conforme a geometria da 
peça, serem aplicados em vértices (pontos), faces planas ou cilíndricas. 
As cargas de corpos (aceleração, rotação ou aceleração da gravidade) são 
aplicadas em todas as peças ou corpos. 
27 
 
A ANÁLISE ESTRUTURAL COM ANSYS WORKBENCH 
As etapas de procedimento para análise com Ansys Workbench são as 
seguintes: 
 Inicia-se o Ansys Workbench e cria-se a geometria ou seleciona-se o 
arquivo que contém a geometria da peça ou conjunto a ser analisado. 
 Acessando (Engineering Data) onde se encontram os materiais 
definidos para o projeto e depois a biblioteca de materiais do Ansys, 
escolhem-se quais os materiais dentre aqueles disponíveis farão parte 
da análise ou cria-se um material diferente daqueles existentes 
atribuindo as suas propriedades. 
 Retorna-se a área de projeto e acessa-se no ambiente de simulação, 
Static Structural. 
 Neste ambiente, escolhem-se as soluções conforme o tipo de material, 
se dúctil ou frágil. O usuário deve manualmente, selecionar as 
soluções desejadas e colocar os tipos de soluções mais comuns para 
este tipo de material. 
 Aplicam-se as restrições (apoios) e carregamentos adequados nos 
locais desejados. 
 Estabelece as condições de formação da malha e análise. 
 Soluciona-se o modelo de análise e avaliam-se os resultados obtidos. 
O programa pode não realizar a análise por motivos tais como: Má formação 
dos elementos (devido geralmente aos erros geométricos), insuficiente espaço em 
disco ou memória RAM, informações insuficientes para as condições de contorno ou 
quando não forem definidas as soluções desejadas. 
 
 
 
 
 
28 
 
Condições de contorno no Ansys Workbench 
Especificamente no ambiente do Static Structural para análise estrutural do 
software Ansys Worbench pode-se atribuir as seguintes condições: 
MALHA – Em detalhes da malha pode-se configurar como a malha deve ser 
criada e tem efeito sobre todos os corpos da análise. Vide configurações na tabela. 
Tabela 1: Tipos de configurações em detalhes da malha 
Controle Valores / Opções Padrão / Tipo de especificação 
Relevance 
(Relevância) 
De -100 á +100 
Padrão automático com ajuste de 
relevância. 
Sizing 
(Dimensionamento) 
Função avançada de 
dimensionamento 
Padrão desligado 
Centro de relevância Grossa (padrão), média e fina. 
Tamanho do elemento Zero (Padrão) ou a especificar 
Fonte do tamanho inicial Conjunto ativo, Completo ou peça base. 
Suavização Grossa, média (padrão) e fina. 
Transição Rápida (padrão) ou lenta. 
Ângulo de expansão Grossa (padrão), média e fina. 
Inflation (Inflação) 
Uso automático de inflação 
Desligado (padrão), Controlado pelo 
programa ou todas as faces na seleção 
nomeada escolhida. 
Relação de Transição 
0,272 (padrão) ou qualquer valor entre 
zero e 1. 
Máximo de camadas 5 (padrão) ou qualquer valor maior que 1. 
Taxa de crescimento 1,2 (padrão) ou entre 1 e 5. 
Algoritmo de inflação Pré (padrão) ou pós. 
Opções avançadas de 
visualização 
Não (padrão) ou Sim. 
29 
 
Controle Valores / Opções Padrão / Tipo de especificação 
Patch Conforming 
Options (Opções 
do caminho de 
conformação) 
Discretizador triangular de 
superfície 
Controlado pelo programa (padrão) ou 
frente de avanço. 
Advanced 
(Avançado) 
Verificação de forma Padrão mecânico ou Agressivo mecânico. 
Nós intermediários dos 
elementos 
Controlado pelo programa (padrão), 
Verter ou manter. 
Elementos em lados retos Não (padrão) ou Sim. 
Número de tentativas 
Zero (padrão) ou qualquer valor entre -1 a 
4. 
Tentativas extras para 
conjuntos 
Sim (padrão) ou não. 
Comportamento de corpo 
rígido 
Dimensionalmente reduzido (Automático). 
Transformação de malha Desabilitado (padrão) ou habilitado. 
Defeaturing 
(Descaracterização) 
Tolerância de Porção Definido pelo usuário 
Gerar porções na atualização Não (padrão) ou Sim. 
Descaracterização baseada 
em malha automática 
Ligada (padrão) ou desligada. 
Tolerância de 
descaracterização 
Zero (padrão) ou qualquer valor maior 
Statistics 
(Estatísticas) 
Nós e elementos Quantidades 
Métrica da malha 
Desligada (padrão), Qualidade do 
elemento, Relação de aspecto e vários 
outros. 
 
Além das configurações gerais da malha podem-se acrescentar algum outro 
tipo de controle de malha em um local em especial e adequá-la a necessidade 
através de “Mesh Control” na barra de contexto. Vide a seguir tabela com os tipos de 
configurações possíveis. 
 
30 
 
Tabela 2: Tipos de configurações da malha no menu Mesh Control 
Opções para Malha 
Local de 
aplicação 
Controle Valores / Opções 
Padrão / Tipo de 
especificação 
Method (Método 
automático) 
Todos os 
corpos 
Escopo 
Método de escopo 
Seleção de geometria 
(padrão) ou seleção 
nomeada. 
Geometria Peças inteiras 
Definição 
Suprimida Não (padrão) ou Sim. 
Método Automático 
Nós intermediários 
dos elementos 
Usar configuração 
global (padrão), 
Verter ou manter. 
Mesh Group 
(Grupo de malha) 
Corpos ou 
partes 
? ? Atribuído pelo usuário. 
Sizing 
(Dimensionamento) 
Todos os 
corpos 
Escopo 
Método de escopo 
Seleção de geometria 
(padrão)ou seleção 
nomeada. 
Geometria 
Vértices, Arestas, Faces 
ou Peças inteiras. 
Definição 
Suprimida Não (padrão) ou Sim. 
Tipo 
Tamanho do elemento 
(padrão), Número de 
divisões ou esfera de 
influência. 
Tamanho do 
elemento 
Padrão (0) ou qualquer 
tamanho maior que 
zero. 
Comportamento Suave ou forçado 
Contact Sizing 
(Dimensionamento 
de contato) 
Conjuntos 
Escopo Região de contato 
Região de contato: 
Vértices, Arestas ou 
Faces. 
Definição 
Suprimida Não (padrão) ou Sim. 
Tipo 
Tamanho do elemento 
(padrão) ou Relevância. 
Tamanho do 
elemento 
Usuário define qualquer 
tamanho maior que 
zero. 
Refinament 
(Refinamento) 
Vértices, 
Arestas ou 
Faces 
Escopo 
Método de escopo Seleção de geometria 
Geometria Atribuído pelo usuário. 
Definição 
Suprimida Não (padrão) ou Sim. 
Refinamento 
De 1 a 3 atribuído pelo 
usuário. 
31 
 
Opções para Malha 
Local de 
aplicação 
Controle Valores / Opções 
Padrão / Tipo de 
especificação 
Mapped Face 
Meshing 
(Discretização 
mapeada de face) 
Faces 
Escopo 
Método de escopo 
Seleção de geometria 
(padrão) ou seleção 
nomeada. 
Geometria Atribuído pelo usuário. 
Definição 
Suprimida Não (padrão) ou Sim. 
Restrição de 
fronteira 
Não (padrão) ou Sim. 
Avançada 
Especificar lados 
Vértices atribuídos pelo 
usuário. 
Especificar cantos 
Vértices atribuídos pelo 
usuário. 
Especificar finais 
Vértices atribuídos pelo 
usuário. 
Match Control 
(Controle de início) 
Arestas e 
Faces 
Escopo 
Seleção de 
geometria alta 
Arestas ou faces 
atribuídas pelo usuário. 
Seleção de 
geometria baixa 
Arestas ou faces 
atribuídas pelo usuário. 
Definição 
Suprimida Não (padrão) ou Sim. 
Transformação 
Cíclica (padrão) ou 
arbitrária 
Eixo de rotação 
Sistema global de 
coordenadas 
Controle de 
mensagens 
Não (automático) 
Pinch (Fisgar) 
Vértices, 
Arestas ou 
Faces 
Escopo 
Seleção de 
geometria mestre 
Vértices, Arestas, Faces 
atribuídas pelo usuário. 
Seleção de 
geometria escrava 
Vértices ou Arestas, 
atribuídas pelo usuário. 
Definição 
Suprimida Não (padrão) ou Sim. 
Tolerância Atribuída pelo usuário 
Método de escopo Manual 
Componente para 
fisgar 
Pré (automático) ou Pós 
Inflation (Inflação) 
Faces ou 
corpos 
Escopo 
Método de escopo 
Seleção de geometria 
(padrão) ou seleção 
nomeada. 
Geometria 
Faces ou corpos 
atribuídos pelo usuário. 
 Definição Suprimida Não (padrão) ou Sim. 
32 
 
Opções para Malha 
Local de 
aplicação 
Controle Valores / Opções 
Padrão / Tipo de 
especificação 
Escopo de método 
de fronteira 
Seleção de geometria 
(padrão) ou seleção 
nomeada. 
Fronteira 
Arestas selecionadas 
pelo usuário. 
Opção de Inflação 
Transição suave 
(padrão), Espessura 
total ou primeira camada 
da espessura. 
Taxa de transição 
0,272 (padrão) ou de 0 a 
1. 
Máxima quantidade 
de camadas 
5 (padrão) ou de 1 e 
1000. 
Taxa de 
crescimento 
1,2 (padrão) ou 0,1 a 5. 
Algoritmo de 
Inflação 
Pré (automático) 
 
CARREGAMENTOS - A análise estrutural estática determina os 
deslocamentos, tensões, deformações e forças em estruturas ou componentes 
causadas por cargas que não induzem inércia significativa e efeitos de 
amortecimento. Condições de carga e resposta estáveis são assumidas, isto é, as 
cargas e as respostas da estrutura são assumidas variam lentamente com respeito 
ao tempo. A carga estrutural estática pode ser realizada utilizando o ANSYS ou 
solucionador Samcef. Os tipos de carga que podem ser aplicadas em uma análise 
estática incluem: 
 
 Forças e pressões aplicadas externamente; 
 Forças inerciais no estado de equilíbrio (como a gravidade ou a 
velocidade de rotação); 
 Deslocamentos impostos (diferente de zero); 
 Temperaturas (para tensão térmica). 
 
 
 
 
33 
 
Vide os tipos de carregamentos e suas configurações na tabela a seguir. 
Tabela 3: Tipos de carregamento e suas configurações 
Tipos de 
carregamento 
Geometria 
de aplicação 
Tipo 
temporal 
Definição Deve-se especificar 
Pressure (Pressão) Faces 
Estático ou 
harmônico 
Normal, Vetor 
ou 
componentes 
A geometria de aplicação 
(Local) e Intensidade 
Pipe Pressure 
(Pressão de 
tubulação) 
Apenas 
Linhas 
Estático ou 
harmônico 
Vetor 
A geometria de aplicação 
(Local), Direção, sentido e 
magnitude. 
Hidrostatic 
Pressure (Pressão 
hidrostática) 
Faces Estático 
Vetor ou 
componentes 
A geometria de aplicação 
(Local), Direção, sentido e 
magnitude da aceleração do 
fluído e 
Densidade do fluído. 
Force (Força) 
Vértices, 
arestas ou 
faces 
Estático ou 
harmônico 
Vetor ou 
componentes 
A geometria de aplicação 
(Local), Direção, sentido e 
magnitude. 
Remote Force 
(Força Remota) 
Vértices, 
arestas ou 
faces 
Estático 
Vetor ou 
componentes 
A geometria de aplicação 
(Local), Direção, sentido e 
magnitude. 
Bearing Load 
(Carga de 
rolamento) 
Faces 
cilíndricas 
Estático ou 
harmônico 
Vetor ou 
componentes 
A geometria de aplicação 
(Local), Direção, sentido e 
magnitude. 
Bolt Pretension 
(Pré-carga de 
parafuso) 
Faces 
cilíndricas ou 
corpos 
Estático 
Carga, ajuste 
ou aberto. 
A geometria de aplicação 
(Local) e Magnitude para 
carga, deformação para 
ajuste ou aberto. 
Moment 
(Momento) 
Vértices, 
arestas ou 
faces 
Estático ou 
harmônico 
Vetor ou 
componentes 
A geometria de aplicação 
(Local), Direção, sentido e 
magnitude. 
Generalized Plane 
Strain 
(Deformação 
generalizada de 
plano) 
Todos os 
Corpos 
(Apenas 2D) 
Estático 
Momento ou 
rotação 
Referência em 
X e Y 
A geometria de aplicação 
Todos os Corpos, Direção 
de rotação, sentido e 
magnitude. 
Line Pressure 
(Linha de Pressão) 
Arestas Estático 
Vetor ou 
componentes 
A geometria de aplicação 
(Local), Direção, sentido e 
magnitude. 
Thermal Condition 
(Condição térmica) 
Corpos Estático Temperatura 
Magnitude constante, 
tabelada ou função. 
Pipe Temperature 
(Temperatura de 
tubulação) 
Apenas 
linhas de 
corpos 
Estático Temperatura 
Magnitude constante, 
tabelada ou função. 
Carregamento interno ou 
externo. 
34 
 
Tipos de 
carregamento 
Geometria 
de aplicação 
Tipo 
temporal 
Definição Deve-se especificar 
Joint Load (Carga 
de junta) 
Apenas entre 
corpos 
Apenas para 
análise 
transiente ou 
dinâmica 
Carga 
cinemática 
Seleção da junta e 
magnitude 
Fluid solid 
interface (Interface 
sólida de fluido) 
Apenas faces 
Apenas para 
análise fluído 
dinâmica ou 
térmica. 
------- Seleção de interfaces 
Detonation Point 
(Ponto de 
detonação) 
Apenas 
pontos 
Apenas para 
Dinâmica 
Explícita 
Através de 
material 
explosivo 
Coordenadas X, Y e Z do 
ponto 
 
RESTRIÇÕES – Existem várias opções para restringir estruturas disponíveis 
no programa. Estas restrições são apoios da estrutura que reagirão aos 
carregamentos impostos. 
A correta definição de apoios terá grande importância sobre os resultados a 
serem obtidos, portanto, estudar como representar os apoios da estrutura utilizando 
as opções disponíveis no programa, é muito importante. Vide Tabela 4. 
Destacam-se: Apoio fixo, Apoio sem atrito, Apoio apenas à compressão e 
Apoio cilíndrico, que são muito utilizados. 
O apoio fixo restringe integralmente o local de aplicação retirando todas as 
possibilidades de movimentação, sendo equivalente ao apoio de engastamento vistona disciplina de resistência de materiais. 
O apoio sem atrito é utilizado para evitar que uma face plana ou curva mova-
se na direção normal. Em outras direções a estrutura não será restringida. 
O apoio apenas à compressão não restringe as faces selecionadas quando 
tracionadas. 
O apoio cilíndrico permite restringir ou liberar movimentos nas direções radial, 
axial ou tangencial de faces cilíndricas, e combinações destas opções. Nota: se 
nenhuma destas opções estiver livre, o apoio se comportará como fixo. Este tipo de 
restrição é muito utilizado em mecânica para representar apoios de mancais. 
 
 
 
 
 
35 
 
Tabela 4: Tipos de restrições e suas características 
 
 
 
 
 
 
Tipos de 
Restrições 
Locais de 
aplicação 
Tipo 
temporal 
Definição Deve-se especificar 
Fixed Support 
(Apoio Fixo) 
Vértices, 
arestas ou 
faces 
Estático 
Vetor ou 
componentes 
A geometria de aplicação 
(Local) 
Displacement 
(Atribuir 
deslocamento) 
Vértices, 
arestas ou 
faces 
Estático ou 
harmônico 
Componente
s e Ângulo de 
Fase 
Deslocamento de cada uma 
das componentes (X, Y e Z) 
e também o Ângulo de Fase 
para harmônico. 
Remote 
Displacement 
(Deslocamento 
Remoto) 
Vértices, 
arestas ou 
faces 
Estático ou 
harmônico 
Componente
s e Ângulo 
de Fase para 
harmônico 
Deslocamento de cada uma 
das componentes (X, Y e Z) 
e também o Ângulo de Fase 
para harmônico. 
Velocity 
(Velocidade) 
Vértices, 
arestas, 
faces ou 
corpos 
Estático ou 
harmônico 
Vetor ou 
componentes 
A geometria de aplicação 
(Local), Direção, sentido e 
magnitude. 
Impedance 
Boundary 
(Fronteira de 
Impedância) 
Faces 
(Apenas para 
Dinâmica 
Explicita) 
Estático Valores 
A geometria de aplicação 
(Local), Impedância do 
Material, Velocidade e 
Pressão de referência. 
Frictionless 
support (Apoio 
sem Atrito) 
Faces 
Estático ou 
harmônico 
Apoio sem 
atrito em 
faces 
A geometria de aplicação 
(Local) 
Compression 
Only Support 
(Apoio apenas à 
compressão) 
Faces Estático 
Apoio apenas 
à 
compressão 
A geometria de aplicação 
(Local) 
Cylindrical 
Support (Apoio 
Cilíndrico) 
Faces 
cilíndricas 
Estático 
Apoio 
cilíndrico 
A geometria de aplicação 
(Local) e entre Radial, Axial 
e Tangencial quais destes 
são livres ou fixos. 
Simply 
Supported 
(Apoio Simples) 
Apenas 
arestas ou 
vértices de 
superfícies 
Estático 
Apoio com 
rotação 
A geometria de aplicação 
(Local) 
Fixed Rotation 
(Fixação contra 
Rotação) 
Apenas 
faces, 
arestas ou 
vértices de 
superfícies 
Estático 
Apoio contra 
rotação 
A geometria de aplicação 
(Local) e entre Radial, Axial 
e Tangencial quais destes 
são livres ou fixos. 
Elastic Support 
(Apoio elástico) 
Faces Estático 
Apoio 
elástico 
A geometria de aplicação 
(Local) e Rigidez do local. 
36 
 
Tabela 5: Tipos de cargas inerciais de corpos e suas características 
Tipos de 
Cargas 
Locais de 
aplicação 
Tipo 
temporal 
Definição Deve-se especificar 
Aceleração 
Todos os 
corpos 
Estático Aceleração Direção, sentido e magnitude. 
Aceleração 
da gravidade 
Todos os 
corpos 
Estático 
Aceleração da 
gravidade 
Aceleração em uma das 
direções (X, Y e Z) e se 
negativo ou positivo. 
Velocidade 
Rotacional 
Todos os 
corpos 
Estático 
Vetor ou 
componentes 
A geometria de aplicação 
(Local), magnitude e eixo para 
vetor e também posição para 
componentes. 
 
Contatos no Ansys Workbench: 
Na análise estrutural de conjuntos há mais uma configuração nas condições 
de contorno á ser definida pelo usuário, esta configuração é o contato entre as 
peças. E de todas as condições de contorno existentes aplicadas a um conjunto de 
peças, aquilo que mais influencia os resultados obtidos é o tipo de contato. 
Quando o conjunto é inserido ou atualizado no ambiente do Static Structural 
do Ansys Worckbench automaticamente os contatos entre as peças são inferidos, se 
não for configurado de outra maneira, estarão Bonded (Colados). É possível aplicar 
contatos manualmente seja entre faces, seja entre arestas ou ainda de pontos de 
solda (Spot Welds). 
Os contatos podem ser configurados para que sejam detectados por uma 
distância mínima de proximidade atribuindo-se um valor de distância ou por 
relevância de -100 a +100, sendo -100 correspondente a maior distância e +100 
menor distância. Também é possível configurar se os contatos devem ser 
Face/Face, Face/Aresta ou Aresta/Aresta e qual a prioridade para detecção 
automática. 
Tipos de contato 
No Ansys Workbench existem diferenças nas opções de contato e 
determinam como os corpos podem se mover em relação ao outro. A maioria desses 
tipos só se aplica a regiões de contato formadas por faces. Os tipos são: Bonded 
(Ligado ou colado), No separation (Sem separação), Frictionless (Sem atrito), Rough 
(Áspero) e Frictional (Com atrito). 
37 
 
Bonded - Ligado 
Esta é a configuração padrão para regiões de contato, sempre que se inicia o 
Static Structural (Ambiente de análise estrutural) de um conjunto de peças, este tipo 
é automaticamente inferido. Se as regiões de contato são ligadas, em seguida, 
nenhum deslizamento ou separação entre as faces ou arestas é permitido. Imagina-
se a região como colada. Este tipo de contato permite uma solução linear já que o 
contato comprimento / área não mudará durante a aplicação da carga. Se o contato 
for determinado com o modelo matemático, eventuais lacunas serão fechadas e 
qualquer penetração inicial será ignorada. 
No separation - Sem separação 
Esta opção de contato é semelhante ao caso ligado. Ele só se aplica às 
regiões de faces. A separação das faces em contato não é permitida, mas pequenas 
quantidades de atrito de deslizamento podem ocorrer ao longo de faces de contato. 
Frictionless - Sem atrito 
Esta é a opção padrão de análise de contato unilateral, ou seja, a pressão 
normal é igual a zero se a separação ocorre. Só se aplica às regiões de faces. 
Assim, as lacunas podem formar-se entre os corpos, dependendo da carga. Esta 
solução não é linear porque as áreas de contato podem ser alteradas conforme a 
carga é aplicada. Um coeficiente zero de atrito é assumido, permitindo correr livre. O 
modelo deve ser bem restrito ao usar essa opção de contato. Molas fracas (Weak 
springs) são adicionadas ao conjunto para ajudar a estabilizar o modelo a fim de 
alcançar uma solução razoável. 
Rough - Áspero 
Semelhante à opção de atrito, esta opção de atrito áspero é perfeitamente 
adequada a modelos onde não há deslizamento. Só se aplica às regiões de faces. 
Por padrão, nenhum fechamento automático das lacunas é realizado. Este caso 
corresponde a um coeficiente de atrito infinito entre os corpos em contato. 
Frictional – Com atrito 
Nesta opção, o contato entre duas faces pode carregar tensões de 
cisalhamento até certa magnitude através de sua interface antes de começar a 
deslizar em relação ao outro. Só se aplica às regiões de faces. Este estado é 
conhecido como "aderente". O modelo define uma tensão equivalente de 
cisalhamento em que se desliza pela face começa como uma fração da pressão de 
38 
 
contato. Uma vez que a tensão de cisalhamento é excedida, as duas faces vão 
deslizar em relação à outra. O coeficiente de atrito pode ser qualquer valor não 
negativo. 
39 
 
ANÁLISE NO ANSYS WORKBENCH 
Para se utilizar das ferramentas para análise existentes no ambiente Static 
Structural do Ansys é imprescindível que se tenha um desenho de computador 
pronto que pode ser feitono próprio Ansys ou feito em qualquer um dos programas 
que o Ansys consiga obter informações do arquivo. Os tipos de arquivos que o 
Ansys consegue “ler” são aqueles feitos nos programas mostrados na figura abaixo, 
ou seja, UG, Parasolid, Acis, SolidWorks, Catia, Solid Edge, Mechanical Desktop e 
Autodesk Inventor. 
Os programas podem ser associativos ou não associativos com o Ansys. Os 
Programas associativos são: 
Inventor R5.3, R6, … 2014 
Mechanical Desktop (v5 ou v6) 
Pro/ENGINEER (Creo) 
Solid Edge v12 e 14 
SolidWorks 2001+, 2014 
Unigraphics v18/NX 
Design Modeler/AGP 8 
 
Programas Não-Associativos: 
CATIA v4 
CATIA v5 (R2 – R10) 
Parasolid (14.1) 
ACIS (10.0) 
IGES r 4.0, 5.2, 5.3 
Figura 16: Programas associativos e não associativos com o Ansys 
Workbench. 
A vantagem de utilização de programas associativos é que os programas se 
comunicam entre si podendo trocar informações para sua atualização instantânea, 
ou seja, além de entender as mudanças de geometria da peça, o Ansys também 
pode importar outras informações, tais como material, por exemplo, ou enviar 
informações para a melhoria da peça alterando forma, material, etc. 
Desenhos feitos no próprio Ansys no Design Modeler, ou seja, naturais do 
Ansys possuem a vantagem de serem mais bem compreendidos no momento da 
40 
 
análise e facilmente alterados, embora desenhos complexos sejam mais difíceis de 
serem desenhados no Ansys, que em softwares especializados em desenho. 
Após acessar o ambiente de análise do Static Structural do Ansys podem-se 
iniciar as definições necessárias para a simulação da peça ou conjunto de peças, 
outra opção para iniciar o Ansys automaticamente com os programas associativos 
citados é através do próprio programa de desenho e ir direto para o ambiente de 
análise. 
Na figura abaixo, são mostradas no painel da árvore (Outline) as definições 
relativas á análise do projeto da peça anterior, note-se que o processamento não é 
visível em Outline, pois esta etapa é um procedimento interno do software no cálculo 
das soluções requisitadas pelo usuário. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 17: Definições de pré-processamento e pós-processamento no Ansys. 
Pré-Processamento 
 (Pós-processamento) 
41 
 
Nas figuras a seguir, se tem á esquerda as condições de contorno de uma 
peça com apoios e carga aplicada nos furos e a direita a mesma peça com a malha 
discretizada automaticamente pelo programa ANSYS. 
Figura 18: Objeto geométrico definido com as condições de contorno á esquerda e 
discretizada á direita. 
Nas figuras abaixo, se tem um exemplo de resultados da análise estrutural, 
onde á esquerda é mostrada a peça colorida, representando a variação de tensão 
nesta, tendo ao lado na legenda, uma barra colorida mostrando a correspondência 
entre as cores e a variação de tensão na peça. 
Á direita é mostrada a mesma peça e a deformação sofrida em decorrência 
das condições de contorno e da elasticidade do material da peça. 
Figura 19: Visualização de resultados de tensão e de deslocamento em uma peça. 
 
42 
 
INICIANDO O ANSYS WORKBENCH 
Nas versões recentes são mais de 20 possibilidades de simulação, enquanto 
que nas versões mais antigas como a V8 existiam apenas análise térmica e 
estrutural estática. 
Ao iniciar o Ansys Workbench abre-se a interface do projeto e uma janela 
orientando como iniciar um novo projeto nesta versão ou acessar os tutoriais, vide 
figura a seguir. 
 
Figura 20: Janela de boas vindas do Ansys Workbench. 
O texto da janela diz o seguinte: 
1. Selecione o sistema de análise desejado a partir da Toolbox (á esquerda), 
arraste-o para o Project Schematic (á direita) e solte dentro do retângulo 
que aparecerá destacado. 
2. Com o botão direito do mouse na célula de geometria para criar uma nova 
geometria ou importação geometria existente. 
3. Continue a trabalhar através do sistema a partir de cima para baixo. Com 
o botão direito do mouse e selecione Editar em uma célula para iniciar a 
aplicação adequada e definir os detalhes para análise da peça. 
Quando você completar cada tarefa, uma marca de seleção verde é 
exibida na célula, o que indica que você pode avançar para a próxima célula. 
O ANSYS Workbench transfere automaticamente os dados entre as células. 
43 
 
Quando você selecionar Salvar (a partir da janela do ANSYS Workbench ou 
em um aplicativo), todo o projeto é salvo. 
Você pode conectar os sistemas para criar projetos mais complexos. 
Para mais informações, consulte Trabalhando em ANSYS Workbench. 
Nota: Para iniciar um tipo de análise pode-se dar duplo clique sobre 
aquele selecionado em vez de arrastá-lo para o retângulo. 
Exemplo com análise estrutural (Static Structural): 
Seleciona-se Static Structural e arrasta-se para o retângulo ou dá-se 
duplo clique sobre Static Structural. 
 
Figura 21: Iniciando uma análise no Ansys Workbench. 
 
Após deve-se selecionar ou desenhar a geometria (peça ou conjunto), 
neste exemplo será utilizado uma geometria pronta (peça). Para isto, clica-se 
como botão direito do mouse sobre geometria e seleciona-se “Import 
Geometry” > Browse... Vide figura a seguir. 
44 
 
 
Figura 22: Importando uma geometria para a análise. 
Localiza-se o arquivo da peça ou conjunto a ser utilizado na simulação 
e clica-se em abrir, conforme mostrado na figura a seguir. 
 
Figura 23: Localizando o arquivo da geometria. 
O ambiente de simulação pode ser iniciado clicando-se sobre “Model, 
Setup, Solution ou Results” com o botão direito do mouse na opção “Edit”. 
Vide figura a seguir. 
45 
 
 
Figura 24: Iniciando a interface de análise. 
O ambiente de simulação estrutural é iniciado e a peça ou conjunto é 
mostrado na janela gráfica. Vide figura a seguir. 
 
Figura 25: Interface para a análise estrutural. 
Como se podem perceber na figura anterior, várias novas ferramentas 
estão disponíveis nesta versão. Resume-se a seguir algumas informações 
importantes para melhor compreensão desta interface. 
46 
 
 As definições das condições de contorno (cargas, restrições, etc.) são 
realizadas a partir de “Static Structural (A5)) em “Outline” a partir das 
ferramentas da barra de contexto e da área de detalhes. 
 Também em “Static Structural (A5))” foi acrescentado “Analysis 
Settings” que permite ao usuário configurar a análise a partir da área 
de detalhes. 
 As definições de soluções devem ser inseridas a partir de “Solution 
(A6)” em “Outline” uma á uma a partir das opções da barra de 
contexto. 
 Também em “Solution (A6)” foi acrescentado “Solution Information” 
que resume as informações relacionadas as soluções, tais como, 
utilização de hardware, configurações que foram utilizadas para a 
solução. 
 Ao iniciar o ambiente é atribuído automaticamente Aço Estrutural 
(Structural Steel) como material da peça(s) e se for necessário alterar, 
deve-se acrescentar o material a partir da janela do projeto (janela 
inicial que continuará aberta) em “Engineering Data” > “Edit”. Mais 
detalhes sobre este procedimento estão descritos adiante. 
ATRIBUIÇÃO DAS CONDIÇÕES DE CONTORNO: 
A atribuição das condições de contorno (Inerciais, Cargas, Restrições, 
etc.) se faz a partir dos menus da barra de contexto. Ao aplicar as condições 
o programa mostra na peça o local de aplicação e atribui um rótulo alfabético. 
Ao selecionar Static Structural serão mostradas todas as condições existentes 
na peça e aparecerá uma legenda alfabética com a identificação de cada 
uma. Vide figura a seguir. 
 
Figura 26: Atribuição dascondições de contorno. 
47 
 
COMO ALTERAR O MATERIAL DAS PEÇAS NO ANSYS 
Ao iniciar o ambiente é atribuído automaticamente Aço Estrutural 
(Structural Steel) como material da peça(s) e se for necessário alterar, deve-
se acrescentar o material a partir da janela do projeto (janela inicial que 
continuará aberta) em “Engineering Data” > “Edit” com o botão direito. Ao 
realizar este procedimento aparecem as várias janelas como mostradas na 
figura a seguir. 
 
Figura 27: Acessando a biblioteca de materiais. 
Clicando com o botão direito sobre o campo mostrado na figura anterior 
aparece a opção “Engineering Data Sources” (Fonte de Dados de 
Engenharia) que é a biblioteca de materiais disponíveis no programa nesta 
versão. 
Nota: Podem-se acrescentar novos materiais também á esta biblioteca, 
conhecendo-se as propriedades destes. 
A janela de projeto estará dividida em várias áreas, cada uma delas 
tem uma função ou informação, são elas: Barra de Menus (Menu bar), Barra 
de Ferramentas (ToolBar), Caixa de Ferramentas (ToolBox), Painel de Fonte 
de Dados de Engenharia (Engineering Data Sources), Painel de Destaques 
(Outline Pane), Painel de Propriedades (Properties Pane), Painel Tabela da 
propriedade (Table Pane) e Painel Gráfico da propriedade (Chart Pane). Vide 
figura a seguir. 
48 
 
 
 
Figura 28: Interface da biblioteca de materiais (Engineering Data). 
Ao selecionar no Painel de Fonte de Dados de Engenharia 
(Engineering Data Sources) o tipo de material segundo suas características, 
por exemplo, Material de uso geral (General Materials), no Painel de 
propriedades serão listados os materiais do tipo. Vide figura a seguir. 
 
Figura 29: Área de materiais do tipo selecionado (Engineering Data). 
Lista de Tipos de materiais 
conforme características 
Lista de materiais 
do tipo selecionado 
Tabela da 
propriedade 
Propriedades 
do material 
selecionado 
Gráfico da 
Propriedade 
Caixa de 
Ferramentas 
Barra de menus 
Barra de Ferramentas 
49 
 
Ao selecionar um material as propriedades deste serão mostradas logo 
abaixo. Vide figura a seguir. 
 
Figura 30: Área de propriedades do material (Engineering Data). 
Após selecionar o material clicando na coluna B ou C do material. Vide 
figura a seguir. Deverá aparecer uma imagem de livro nesta coluna. E depois 
se clica em “Return to Project”. 
 
Figura 31: Seleção do material e retorno ao projeto. 
 
 
 
50 
 
Na janela da análise irá aparecer o novo material á ser atribuído á 
peça. Vide figura a seguir. É necessário clicar no nome da peça ver os 
detalhes da peça abaixo e para atribuir o novo material. 
 
Figura 32: Atribuição do material na interface de simulação. 
 
51 
 
Simulation 
Wizard 
Painel de 
Detalhes 
da Árvore 
Painel 
da 
Árvore 
Menus e Barras de Ferramentas 
Janela Gráfica 
Abas de Opções do Documento 
Barra de 
Status 
INTERFACE DO AMBIENTE DE ANÁLISE 
Na interface do ambiente do Static Structural existem regiões distintas, 
conforme mostrado na figura a seguir, nessas regiões se tem opções diferentes para 
executar procedimentos específicos. 
Os Menus e Barras de Ferramentas oferecem acesso a recursos de 
configuração do programa, visualização do modelo, seleção de entidades gráficas, 
seleção de peças por nome e atualização do modelo. 
Figura 33: Interface do ambiente do Static Structural. 
No Painel da Árvore são mostrados todos os modelos de simulação 
existentes e nestes modelos as suas peças, também são mostradas suas definições 
de pré e pós processamento, ou seja, malha, materiais, áreas de contato entre as 
peças, condições de contorno e soluções desejadas. 
No Painel de Detalhes da Árvore são mostrados todos os detalhes do item 
selecionado no Painel da Árvore, possibilitando alteração ou definição daquele item. 
Na Janela Gráfica, podem ser mostradas: a geometria, as condições de 
contorno, os resultados da simulação, além de prévias de impressão e relatório da 
simulação. 
Na janela Simulation Wizard se tem opções de orientação para montagem da 
simulação. Esta janela pode ou não ser mostrada conforme especificação do 
usuário. 
52 
 
Nas Abas do Documento se pode alternar a janela gráfica entre geometria, 
prévias de impressão e relatório da simulação. 
Na Barra de Status são mostradas as configurações de unidade de medidas, 
além de mostrar as medidas de uma determinada entidade quando selecionada, por 
exemplo, comprimento, área, volume. 
Detalhamento das Regiões da Interface 
Menus e Barras de Ferramentas 
Na região superior de interface do Static Structural detalhadamente têm-se os 
menus e barras de ferramentas. Conforme mostrado na figura abaixo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 34: Barras de menus e de ferramentas. 
Na figura abaixo aparece a Barra de Ferramentas Padrão detalhada. 
Figura 35: Barra de ferramentas padrão detalhada. 
Os ícones mostrados na Barra Padrão oferecem as seguintes opções: 
Clicando em Simulation Wizard habilita ou não a janela de auxilio á 
simulação. 
O ícone Gerador de Objetos permite criar temporariamente objetos simples 
em análise de conjuntos. 
Simulation Wizard Criar Plano de Seção 
Comentário 
Planilha 
Gerador Mostrar Erros Resolver 
Figura 
Rótulo 
Gráfico / Tabela 
Inform. Seleção 
Barra de Menus Principal 
Barra de ferramentas 
de Contexto 
Barra de ferramentas Padrão 
Barra de ferramentas 
Gráficas 
Barra de ferramentas 
Gráficas de contorno 
Barra de ferramentas 
com Seleção de Grupo 
53 
 
Criar um grupo Selecionar itens do grupo Suprimir ou Habilitar grupo 
Nome do Grupo, alternar entre os grupos Controle de Visibilidade de itens 
O ícone Comentário, quando clicado, faz abrir uma janela para se inserir um 
comentário á uma peça ou qualquer outro item selecionado no Painel da Árvore, que 
aparecerá quando selecionado e também no Relatório da Simulação. 
Com o ícone Informação de Seleção pode-se visualizar informações 
principais do o objeto selecionado. 
Clicando no ícone Criar plano de seção podem-se seccionar objetos e 
visualizá-los internamente, inclusive com resultados. 
O ícone Gráfico / Tabela cria um gráfico ou tabela do item selecionado. 
O ícone Resolver inicia imediatamente a resolução da simulação predefinida. 
Clicando em Figura o programa insere no Painel da Árvore uma imagem 
capturada do item ativo na Árvore possibilitando também a sua visualização no 
Relatório de Simulação ou captura a imagem ativa da Janela Gráfica permitindo 
salvamento em arquivo para utilização em outros programas, por exemplo, Paint, 
Word, etc. 
Com ícone Rótulo habilitado pode-se anexar uma informação em um local 
específico da geometria. 
O ícone Mostrar Erros habilita a janela de mensagens e mostra lista com 
erros encontrados, que podem ser erros geométricos, de geração da malha ou de 
análise. 
A Planilha apresenta-lhe informações sobre objetos na árvore em forma de 
tabelas, gráficos e texto, complementando, assim, a ver os detalhes. 
A barra de ferramentas para Seleção de Grupos, mostrada na figura abaixo, 
permite especificar as peças, faces ou arestas para formação de um grupo, nomear 
este grupo, habilitar ou suprimir, controlar a visualização de peças do grupo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 36: Barra de seleção de grupos detalhada. 
54 
 
Direção 
Rótulo 
Box / Simples 
Filtro de Seleção 
Ajuste 
Manipulação 
Aramado 
Olhar Para Janelas 
Adjacente 
 Seleção de tipo 
 Seleção Quantidade e 
unidade Base 
Conversão da quantidade e 
Seleção de unidade 
Para criação de um grupo de peças,

Outros materiais