ANSYS_tutorial

Prévia do material em texto

PET ENGENHARIA CIVIL – UFPR 
2010 
ANSYS 9.0 
 
ANÁLISES ESTRUTURAIS 
A
N
S
Y
S
 9
.0
 
Temporada de Cursos PET Engenharia Civil 
 
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR 
 
 
ANSYS® ED 9.0 
GRUPO PET CIVIL 2010 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Alexandre Beê Amaral 
Gabriel Grando Barbosa 
Hugo Beguetto Netto 
Jairo Henrique Melara de Camargo 
Marcos Antonio Costantin Filho 
Maria Angélica Castelli Martinez 
Paola Dutra 
Paulo Afonso Nunes 
Ralph Magalhães Machado 
Chrestenzen 
Ricardo Pieralisi 
Taiane Dalmagro 
Thamires da Silva Matos 
Vanessa Cristina Kramer 
 
Sumário i 
 
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR 
 
Sumário 
 
1. Iniciando o ANSYS® ................................................................................................................ 1 
1.1. Executando o programa ANSYS® ........................................................................................ 1 
1.2. Conhecendo os componentes da tela do ANSYS® .............................................................. 1 
1.3. Utilizando o mouse............................................................................................................. 2 
1.4. Utilizando os botões do mouse .......................................................................................... 4 
2. Utilizando o programa ........................................................................................................... 5 
2.1. Definições de pré-processo, solução e pós-processo ........................................................ 5 
2.2. Operação padrão ................................................................................................................ 5 
3. Utilizando o Help ................................................................................................................... 7 
4. Operação padrão – Passo a Passo ......................................................................................... 9 
4.1. Introdução do título do problema ...................................................................................... 9 
4.2. Alterando o nome dos arquivos ......................................................................................... 9 
4.3. Início da análise .................................................................................................................. 9 
4.4. Elementos ......................................................................................................................... 10 
4.4.1. Definição do elemento .............................................................................................. 18 
4.4.2. Definição das constantes geométricas ...................................................................... 19 
4.4.3. Definição das propriedades do material ................................................................... 20 
4.5. Geometrias ....................................................................................................................... 20 
4.5.1. Geometria com nós e elementos .............................................................................. 20 
4.5.2. Geometria ................................................................................................................. 25 
4.6. Condições de contorno .................................................................................................... 31 
4.6.1. Aplicando apoio em nós ............................................................................................ 31 
4.6.2. Aplicando forças em nós ........................................................................................... 31 
4.6.3. Aplicando peso próprio ............................................................................................. 32 
4.6.4. Aplicando carga distribuída sobre uma área ............................................................. 32 
4.6.5. Aplicando a força simetricamente na área ............................................................... 32 
4.7. Geração de malhas ........................................................................................................... 33 
4.8. Solução ............................................................................................................................. 33 
4.9. Análise dos resultados ...................................................................................................... 34 
4.9.1. Gerando resultados do carregamento ...................................................................... 34 
ii| ANSYS® ED 9.0 
 
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR 
 
4.9.2. Visualizando a deformação da estrutura .................................................................. 34 
4.9.3. Gerando resultados do elemento ............................................................................. 35 
4.9.4. Gerando resultados dos deslocamentos dos nós ..................................................... 35 
4.9.5. Gerando Resultados das reações nodais................................................................... 35 
5. Exemplos de utilização do ANSYS® ...................................................................................... 37 
 
 
Introdução ao ANSYS ® 
iii 
 
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR 
 
Introdução ao ANSYS® 
O ANSYS® é um software existe há quarenta anos e foi o pioneiro na aplicação de 
métodos de elementos finitos. O programa está dividido em três ferramentas principais 
chamadas: pré-processador (Preprocessor), solução (Solution) e pós-processador 
(Postprocessor). 
O programa também é destinado à solução de problemas mecânicos incluindo: análise 
de estruturas dinâmicas e estáticas, análise de transferência de calor e fluidodinâmica, análise 
de problemas acústicos e também de eletromagnetismo. 
Maiores detalhes sobre o funcionamento e utilização do software serão apresentados 
no decorrer da apostila. 
 
Programa de Educação Tutorial (PET) 
 
1. Iniciando o ANSYS
 
1.1. Executando o programa ANSYS
As opções de entrada no ANSYS são definidas no Menu Iniciar 
ED 9.0 – ANSYS. 
1.2. Conhecendo os componentes da tela do ANSYS
A interface gráfica do programa com o usuário é composta por uma janela principal, 
conforme a figura abaixo, onde:
A. Utility Menu – contém 
operações com arquivos, seleções e controles gráficos. Para encerrar a execução do 
programa também se utiliza este Menu;
B. Main Menu - contém as funções básicas do ANSYS, organizadas na forma de 
processadores (Preprocessor
C. Toolbar – contém atalhos para os comandos mais utilizados. Pode
próprios atalhos definindo abreviações 
Capítulo 1 – Iniciando o ANSYS
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR
Iniciando o ANSYS® 
Executando o programa ANSYS® 
As opções de entrada no ANSYS são definidas no Menu Iniciar – Programas 
 
Figura 1: Executando o ANSYS® 
Conhecendo os componentes da tela do ANSYS® 
A interface gráfica do programa com o usuário é composta por uma janela principal, 
abaixo, onde: 
ontém funções disponíveis durante toda a seção do ANSYS, como 
operações com arquivos, seleções e controles gráficos. Para encerrar a execução do 
programa também se utiliza este Menu; 
contém as funções básicas do ANSYS, organizadas na forma de 
Preprocessor, Solution, General postprocessor, etc.); 
contém atalhos para os comandos mais utilizados. Pode
próprios atalhos definindo abreviações para os comandos; 
Iniciando o ANSYS® 1 
Engenharia Civil UFPR 
Programas - ANSYS® 
A interface gráfica do programa com o usuário é composta por uma janela principal, 
funçõesdisponíveis durante toda a seção do ANSYS, como 
operações com arquivos, seleções e controles gráficos. Para encerrar a execução do 
contém as funções básicas do ANSYS, organizadas na forma de 
 
contém atalhos para os comandos mais utilizados. Pode-se adicionar seus 
2| ANSYS® ED 9.0 
 
 
Programa de Educação Tutorial (PET) 
 
D. Input Window – exibe as mensagens do programa e permite a digitação direta dos 
comandos, sem utilizar os menus. Todos os comandos digitados anteriormente 
aparecem numa lista para facilidade de consulta ou reutilização; 
E. Graphics Window –
F. Output Window – recebe as saídas em forma de texto do programa.
Pode-se alterar o tamanho e mover qualquer uma dessas janelas, bem como fechá
com exceção do Output Window, que não pode ser fech
 
1.3. Utilizando o mouse
A
B
 
C
D
E
 
F
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR
exibe as mensagens do programa e permite a digitação direta dos 
comandos, sem utilizar os menus. Todos os comandos digitados anteriormente 
aparecem numa lista para facilidade de consulta ou reutilização; 
– a janela onde os gráficos são exibidos; 
recebe as saídas em forma de texto do programa.
se alterar o tamanho e mover qualquer uma dessas janelas, bem como fechá
com exceção do Output Window, que não pode ser fechada. 
Figura 2: Tela Inicial ANSYS® 
Utilizando o mouse 
 
Figura 3: Utilizando o mouse 
A 
B 
 
C 
D 
E 
 
 
Engenharia Civil UFPR 
exibe as mensagens do programa e permite a digitação direta dos 
comandos, sem utilizar os menus. Todos os comandos digitados anteriormente 
recebe as saídas em forma de texto do programa. 
se alterar o tamanho e mover qualquer uma dessas janelas, bem como fechá-las, 
 
 
Capítulo 1 – Iniciando o ANSYS® 3 
 
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR 
 
Diversas funções do ANSYS requerem a utilização do mouse para identificar entidades 
do modelo e definir localização de coordenadas, ou ainda, para especificar pontos onde se 
deseja obter resultados da solução. Sempre que se utiliza o mouse, é apresentado um menu 
(picking menu ou picker) com opções relativas às ações que serão realizadas. A seguir temos 
dois exemplos desses menus. 
A. Function Title – identifica a função que está sendo realizada; 
B. Pick Mode – permite selecionar (marcar) ou remover da seleção (desmarcar) uma entidade. 
Pode-se utilizar tanto essas opções no menu como o botão esquerdo do mouse para alternar 
entre os dois modos. Para o modo marcar, o ponteiro do mouse é uma seta para cima e para o 
modo desmarcar, uma seta para baixo. Quando a ação se aplica à escolha de entidades dentro 
de um conjunto, existe outro grupo de opções: 
o Single – cada clique do mouse seleciona uma entidade; 
o Box, polygon, circle – pressione e arraste o mouse para abranger um conjunto 
de entidades em um retângulo, polígono ou círculo, respectivamente. 
C. Pick Status – mostra o número de itens selecionados (Count) e os números mínimo e 
máximo de itens para a função; 
D. Picked Data – exibe informações sobre o item que está sendo escolhido. Na definição de 
localização, as coordenadas cartesianas globais e do plano de trabalho (Working Plane) são 
mostradas. Na seleção de entidades, aparece o número da entidade. Essas informações podem 
ser vistas pressionando-se o mouse e arrastando o cursor sobre a janela gráfica. Assim, 
podem-se verificar as informações antes de soltar o botão do mouse e marcar o item; 
E. Keyboard Entry Options – em alguns casos, pode ser necessário entrar com os dados 
através do teclado no Input Window. Por exemplo, para definir uma coordenada, pode ser 
mais prático digitar os valores do que marcar com o mouse. Neste caso, pose-se escolher entre 
as coordenadas do plano de trabalho ou coordenadas cartesianas globais. Também pode ser 
mais rápido utilizar uma lista de valores (List of Items) ou um intervalo de valores (Min, Max, 
Inc); 
F. Action Buttons – botões que provocam as ações sobre as entidades marcadas: 
o OK – utiliza os itens marcados para executar a função e fechar o menu; 
o Apply – utiliza os itens marcados para executar a função, sem fechar o menu. 
Permite, assim, continuar utilizando a função para outra entidade ou grupo de 
entidades. Equivale a pressionar o botão do meio do mouse na janela gráfica; 
o Reset – desmarca todas as entidades e retorna o menu e a janela gráfica ao 
estado em que se encontrava na última vez que pressionou Apply; 
o Cancel – cancela a função e fecha o menu; 
o Pick All – marca todas as entidades; 
o Help – carrega o sistema de ajuda com informações sobre a função que está 
sendo executada. 
 
4| ANSYS® ED 9.0 
 
 
Programa de Educação Tutorial (PET) 
 
1.4. Utilizando os botões do mouse
As operações com os botões do mouse estão resumidas abaixo: 
• Botão esquerdo - marca ou desmarca a en
ponteiro do mouse. Pressionar o botão e arrastar o mouse permite verificar o item que 
seria marcado antes de confirmar (soltando o botão). 
• Botão de rolagem - 
botão Apply do Picking menu
• Botão direito - alterna entre os modos marcar e desmarcar
Unpick do Picking menu
1.5. Hot Spots 
Hot spots são localizações que permitem selecionar entidades para realizar uma 
função. Por exemplo, quando há dois elementos adjacentes, o elemento
que tem o Hot Spot mais próximo ao ponteiro do mouse. Para áreas, volumes e elementos, o 
Hot Spot é a localização do centróide.
dois extremos. Se os Hot Spots
for marcada, o programa apresentará o diálogo 
e Previous, podem-se verificar as entidades e confirmar qual delas através do botão 
 
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR
Utilizando os botões do mouse 
As operações com os botões do mouse estão resumidas abaixo: 
marca ou desmarca a entidade ou localização mais próxima ao 
ponteiro do mouse. Pressionar o botão e arrastar o mouse permite verificar o item que 
seria marcado antes de confirmar (soltando o botão). 
 utiliza os itens marcados para executar a função
icking menu. 
alterna entre os modos marcar e desmarcar. Equivale aos botões
icking menu. 
 
Figura 4: Caixa de diálogo Multiple Entities 
são localizações que permitem selecionar entidades para realizar uma 
função. Por exemplo, quando há dois elementos adjacentes, o elemento marcado será aquele 
mais próximo ao ponteiro do mouse. Para áreas, volumes e elementos, o 
centróide. Linhas possuem três Hot Spots: o meio e o próximo aos 
pots de duas ou mais entidades são coincidentes e essa localização 
for marcada, o programa apresentará o diálogo Multiple Entities. Pressionando 
se verificar as entidades e confirmar qual delas através do botão 
Engenharia Civil UFPR 
tidade ou localização mais próxima ao 
ponteiro do mouse. Pressionar o botão e arrastar o mouse permite verificar o item que 
utiliza os itens marcados para executar a função. Equivale ao 
le aos botões Pick e 
são localizações que permitem selecionar entidades para realizar uma 
marcado será aquele 
mais próximo ao ponteiro do mouse. Para áreas, volumes e elementos, o 
: o meio e o próximo aos 
de duas ou mais entidades são coincidentes e essa localização 
. Pressionando os botões Next 
se verificar as entidades e confirmar qual delas através do botão “OK”. 
 
Programa de Educação Tutorial (PET) 
 
2. Utilizando o programa
 
2.1. Definições de pré-processo, solução e pós
Durante o pré-processo do modelo, constrói
linhas, áreas ou volumes. 
constantes, e a possível geração de uma malha.
Aplicam-se condições de equilíbrio para a estrutura, aplicam
que agirão sobre a estrutura e obtém
visualizaçãodos resultados, calculados pelo programa.
2.2. Operação padrão 
Capítulo 2 – Utilizando o programa
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR
programa 
processo, solução e pós-processo 
processo do modelo, constrói-se a geometria do problema, criando 
linhas, áreas ou volumes. Também são definidos os materiais a serem
ção de uma malha. 
se condições de equilíbrio para a estrutura, aplicam-se as cargas e momentos 
que agirão sobre a estrutura e obtém-se a solução. Durante o pós-processo 
visualização dos resultados, calculados pelo programa. 
Figura 5: Fluxograma de Análise Numérica
Utilizando o programa 5 
Engenharia Civil UFPR 
se a geometria do problema, criando 
em usados e suas 
as cargas e momentos 
processo ocorre a 
 
Capítulo 3 – Utilizando o Help 7 
 
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR 
 
3. Utilizando o Help 
 
O ANSYS possui um sistema de ajuda que contém todos os seus manuais de usuário. 
Podem-se obter informações sobre praticamente quaisquer componentes da interface gráfica 
e comando ou conceitos do ANSYS. O sistema de ajuda é acessado a partir do tópico Help no 
Utility Menu ou pressionando-se o botão Help nas janelas de diálogo. Pode-se utilizar a pasta 
Conteúdo, Índice, Pesquisar e Favoritos. 
 
Programa de Educação Tutorial (PET) 
 
4. Operação padrão 
 
4.1. Introdução do título do problema
a. No ANSYS Utility Menu
b. Na nova janela que aparecer, digitar novo título “NOME DO PROBLEMA” e clicar 
em “OK”. 
 
4.2. Alterando o nome dos arquivos
a. No ANSYS Utility Menu
b. Na nova janela que aparecer, digitar novo nome do arquivo “nome do arquivo”, e 
clicar em “OK”. 
 
4.3. Início da análise 
Pretende-se escolher o tipo de análise a ser executada, visando filtrar comandos a 
serem apresentados na telas de entrada. O programa oferece análise estrutural (
térmica (Thermal), de fluidos (ANSYS 
exclusivas (FLOTRAN CFD). 
a. No ANSYS Main Menu
b. Na nova janela que aparecer em “
opção desejada, e clicar em “
Capítulo 4 – Operação padrão 
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR
Operação padrão – Passo a Passo 
Introdução do título do problema 
Utility Menu, clicar em file e acessar a opção “Change Title
Na nova janela que aparecer, digitar novo título “NOME DO PROBLEMA” e clicar 
Figura 6: Introduzindo o título do problema 
Alterando o nome dos arquivos 
Utility Menu, clicar em file e acessar a opção “Change Jobname
Na nova janela que aparecer, digitar novo nome do arquivo “nome do arquivo”, e 
Figura 7: Alterando o nome de arquivos 
se escolher o tipo de análise a ser executada, visando filtrar comandos a 
serem apresentados na telas de entrada. O programa oferece análise estrutural (
), de fluidos (ANSYS Fluid) e de estruturas que não são mutuamente
Main Menu clicar em “Preferences”; 
Na nova janela que aparecer em “Discipline for filterind GUI Topics
opção desejada, e clicar em “OK”. 
Operação padrão – Passo a Passo 9 
Engenharia Civil UFPR 
Change Title...”; 
Na nova janela que aparecer, digitar novo título “NOME DO PROBLEMA” e clicar 
 
Change Jobname...”; 
Na nova janela que aparecer, digitar novo nome do arquivo “nome do arquivo”, e 
 
se escolher o tipo de análise a ser executada, visando filtrar comandos a 
serem apresentados na telas de entrada. O programa oferece análise estrutural (Structural), 
) e de estruturas que não são mutuamente 
Discipline for filterind GUI Topics” selecionar a 
10| ANSYS® ED 9.0 
Programa de Educação Tutorial (PET) 
 
4.4. Elementos 
O programa possui diversos tipos de elementos, os utilizados durante o curso serão:
• LINK 1 
LINK é um elemento que pode ser utilizado na solução de uma grande variedade de 
problemas de engenharia. Dependendo da aplicação, o elemento poderá atua
barra de treliça, um elemento de ligação 
bidimensional que pode ser submetido à tração e compressão na direção de seu eixo, com dois 
graus de liberdade por nó: translações na direção dos eixos coordenados x e y. 
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR
Figura 8: Definindo o tipo de análise 
O programa possui diversos tipos de elementos, os utilizados durante o curso serão:
é um elemento que pode ser utilizado na solução de uma grande variedade de 
problemas de engenharia. Dependendo da aplicação, o elemento poderá atua
barra de treliça, um elemento de ligação (link), uma mola etc. LINK 1 
que pode ser submetido à tração e compressão na direção de seu eixo, com dois 
graus de liberdade por nó: translações na direção dos eixos coordenados x e y. 
Figura 9 - Elemento LINK 1 
Opções de análise
Engenharia Civil UFPR 
 
O programa possui diversos tipos de elementos, os utilizados durante o curso serão: 
é um elemento que pode ser utilizado na solução de uma grande variedade de 
problemas de engenharia. Dependendo da aplicação, o elemento poderá atuar como uma 
 é um elemento 
que pode ser submetido à tração e compressão na direção de seu eixo, com dois 
graus de liberdade por nó: translações na direção dos eixos coordenados x e y. 
 
Opções de análise 
Capítulo 4 – Operação padrão – Passo a Passo 11 
 
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR 
 
Características do elemento LINK 1: 
� Nome na biblioteca do ANSYS ED 9.0: LINK 1; 
� Nós: 2 (i - j); 
� Graus de liberdade: 2 DOF – UX e UY, duas translações segundo os eixos x e 
y,respectivamente; 
� Constantes geométricas: 
� A1 = Área da seção transversal; 
� A2 = ISTRN,deformação inicial dada por d/L, onde d é a diferença entre o 
comprimento do elemento L (como definido pelas localizações dos nós I e J) e 
o elemento não deformado. 
� Propriedades dos materiais: comando MP, label, NSET, valor, onde label é: 
� EX = Módulo de Elasticidade Longitudinal ou de Young: Exx; 
� ALPX = Coeficiente de Dilatação Térmica; 
� DENS = Massa específica; 
� DAMP = Coeficiente de amortecimento. 
� Restrições: 
� Este elemento assume uma barra reta, carregada axialmente em seus 
extremos, de propriedades uniformes em todo seu comprimento; 
� O comprimento do elemento deve ser positivo, portanto os nós I e J não 
podem ser coincidentes; 
� O elemento é plano e deve estar no plano Oxy; 
� A área da seção transversal não deve ser negativa; 
� A temperatura é assumida com variação linear ao longo do comprimento da 
barra; 
� A tensão é uniforme na barra, decorrente da função de interpolação dos 
deslocamentos; 
� A deformação inicial é também utilizada no cálculo da matriz associada a 
stress stiffness, para a primeira iteração cumulativa. 
• LINK 8 
LINK 8 é um elemento que pode ser bastante utilizado na solução de vários problemas 
da área de engenharia. Dependendo da aplicação, o elemento poderá atuar em modelagens 
de treliças, tração de cabos, links, etc. O LINK 8 é um elemento tridimensional que pode ser 
submetido à tração e compressão de forma uniaxial, com três graus de liberdade por nó: 
translações nas direções x,y e z. 
 
Figura 10: Elemento LINK 8 
12| ANSYS® ED 9.0 
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR 
 
Características do elemento LINK 8: 
� Nome na biblioteca do ANSYS ED 9.0: LINK 8; 
� Nós: 2 (i - j); 
� Graus de liberdade: 3 DOF – UX, UY e UZ, três translações segundo os eixos x y e 
z,respectivamente; 
� Constantes geométricas: 
� A1 = Área da seção transversal; 
� A2 = ISTRN,deformação inicial dada por d/L, onde d é a diferença entre o 
comprimento do elemento L (como definido pelas localizações dos nós I e J) e 
o elemento não deformado. 
� Propriedades dos materiais: comando MP, label, NSET, valor, ondelabel é: 
� EX = Módulo de Elasticidade Longitudinal ou de Young: Exx; 
� ALPX = Coeficiente de Dilatação Térmica; 
� DENS = Massa específica; 
� DAMP = Coeficiente de amortecimento. 
� Restrições: 
� Este elemento assume uma barra reta, carregada axialmente em seus 
extremos, de propriedades uniformes em todo seu comprimento; 
� O comprimento do elemento deve ser positivo, portanto os nós I e J não 
podem ser coincidentes; 
� A área da seção transversal não deve ser negativa; 
� A temperatura é assumida com variação linear ao longo do comprimento da 
barra; 
� A tensão é uniforme na barra, decorrente da função de interpolação dos 
deslocamentos; 
� A deformação inicial é também utilizada no cálculo da matriz associada a 
stress stiffness, para a primeira iteração cumulativa. 
• LINK 10 
LINK 10 é um elemento tridimensional, não linear, com a possibilidade de atuar apenas 
na tração ou apenas na compressão. Com a opção de atuar apenas na tração, a rigidez é 
removida se o elemento é comprimido (simulando um cabo solto). A flexão não está incluída. 
 
Figura 11 - Elemento LINK 10 
Capítulo 4 – Operação padrão – Passo a Passo 13 
 
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR 
 
Características do elemento LINK 10: 
� Nome na biblioteca do ANSYS 9.0: LINK 10; 
� Nós: 2 (i – j) 
� Graus de liberdade: 3 DOF - UX, UY e UZ, três translações segundo os eixos x, y e 
z,respectivamente; 
� KEYOPT (2) = 
� 0 Sem rigidez associada ao cabo solto; 
� 1 Pequena rigidez associada ao cabo solto para movimentos 
longitudinais; 
� 2 Pequena rigidez associada ao cabo solto para movimentos 
longitudinais e perpendiculares (aplicáveis apenas com stress stiffening). 
� KEYOPT (3) = 
� 0 Opção de atuar com o cabo apenas na tração; 
� 1 Opção de atuar como cabo apenas na compressão (folga). 
� Constantes geométricas: 
� R1 = área da seção transversal; 
� R2 = ISTRN deformação inicial. Se ISTRN for KEYOPT (3) = 0, o cabo é 
inicialmente solto. Se ISTRN for positivo e LEYOPT (3) = 1, o cabo possui 
inicialmente uma folga. 
� Propriedades dos materiais: Comando MP, label, NSET, valor onde label é: 
� EX= Módulo de Elasticidade; 
� ALPX = Coeficiente de Dilatação Térmica; 
� DENS = Densidade. 
� Restrições: 
� Comprimento do elemento deve ser positivo; 
� Área da seção transversal não deve ser negativa; 
� Se ISTRN = 0.0, a rigidez do elemento é incluída no primeiro substep; 
� O Procedimento de solução é o seguinte: a condição do elemento no início do 
primeiro subsetp é determinada pelo dado de entrada da deformação inicial. 
Se este valor é negativo, para a opção de cabo em tração ou positivo para a 
opção de folga da compressão, então a rigidez do elemento é adotada como 
nula para este substep. Se no final do substep STAT=2, é descartada a rigidez 
do elemento para o próximo passo. Se STAT=1, a rigidez do elemento é 
incluída no próximo passo. Se nenhum outro efeito está presente, a 
convergência ocorre caso o status não mude entre dois substeps consecutivos; 
� O Elemento é não linear e requer uma solução iterativa. Substeps que não 
convergem não estão em equilíbrio; 
� A deformação inicial é utilizada no cálculo da matriz associada a stress 
stiffness, para a primeira iteração cumulativa. Stress stiffening deve sempre 
ser usado na solução de problemas envolvendo cabos em suspensão visando à 
estabilidade numérica. 
 
 
14| ANSYS® ED 9.0 
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR 
 
• BEAM 3 
BEAM 3 é um elemento uniaxial, bidimensional, linear com capacidades de atuar na 
tração, compressão e flexão. O elemento tem três graus de liberdade por nó, sendo elas, duas 
translações segundo os eixos x e y, e uma rotação em torno do eixo z. 
 
Figura 12: Elemento BEAM 3 
Características do elemento BEAM 3: 
� Nome na biblioteca do ANSYS 9.0: BEAM 3; 
� Nós: 2 (i – j) 
� Graus de liberdade: 3 DOF- UX, UY e UZ, duas translações segundo os eixos x, y e uma 
rotação ao redor do eixo z; 
� KEYOPT (6) = 
� 0 Não mostra como resultado a atuação das forças e momentos sobre o 
elemento; 
� 1 Mostra a atuação de forças e momentos no sistema de coordenadas 
do elemento; 
� KEYOPT (9) = 
� N Usado para informar o número N de pontos intermediários entre os 
nós i e j que se solicitam os resultados (cabo); 
� Constantes geométricas: 
� R1 = Área da seção transversal A; 
� R2 = Momento de Inércia Iz; 
� R3 = Espessura na direção y; 
� Propriedades dos materiais: Comando MP, label, NSET, valor onde label é: 
� EX= Módulo de Elasticidade Longitudinal ou de Young: Exx; 
� ALPX = Coeficiente de Dilatação Térmica; 
� DENS = Densidade; 
� G = Módulo de Elasticidade Transversal; 
� Restrições: 
� Comprimento do elemento deve ser positivo; 
� Área da seção transversal não deve ser negativa. 
Capítulo 4 – Operação padrão – Passo a Passo 15 
 
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR 
 
• BEAM 4 
BEAM 4 é um elemento uniaxial, bidimensional, linear com capacidades de atuar na 
tração, compressão, torção e flexão. O elemento tem seis graus de liberdade por nó, sendo 
elas, três translações segundo os eixos x, y e z e três rotações em torno de tais eixos. 
 
Figura 13 - Elemento BEAM 4 
Características do elemento BEAM 4: 
� Nome na biblioteca do ANSYS 9.0: BEAM 4; 
� Nós: 3 (i – j - k), sendo o nó k opcional; 
� Graus de liberdade: 6 DOF - UX, UY, UZ, ROTX, ROTY e ROTZ, três translações segundo 
os eixos x, y e z, e três rotações ao redor dos eixos x,y e z,respectivamente; 
� Constantes geométricas: 
� R1 = Área da seção transversal A; 
� R2 = Momento de Inércia Iz; 
� R3 = Momento de Inércia Iy; 
� R4 = Espessura na direção z; 
� R5 = Espessura na direção y; 
� R6 = ângulo θ de orientação. 
 
Figura 14: Seção Transversal 
16| ANSYS® ED 9.0 
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR 
 
 
� Propriedades dos materiais: Comando MP, label, NSET, valor onde label é: 
� EX= Módulo de Elasticidade Longitudinal ou de Young: Exx; 
� ALPX = Coeficiente de Dilatação Térmica; 
� DENS = Densidade; 
� G = Módulo de Elasticidade Transversal. 
� Restrições: 
� Comprimento do elemento deve ser positivo; 
� Área da seção transversal não deve ser negativa. 
 
• BEAM 44 
BEAM 44 é um elemento uniaxial, tridimensional, linear com capacidades de atuar na 
tração, compressão, torção e flexão. Este elemento permite uma seção não necessariamente 
simétrica, diferentes na seção inicial e final do elemento, permitindo ainda que o nó final 
tenha um trecho onde pode ser aplicado offset. Se estes efeitos não são necessários, o 
elemento BEAM 4 deve ser utilizado. Está incluída a capacidade de resolver problemas com 
stress stiffening. Deformações devido ao cisalhamento e fundação elástica são efeitos também 
disponíveis neste elemento. 
 
Figura 15 - Elemento BEAM 44 
Características do elemento BEAM 44: 
� Nome na biblioteca do ANSYS 9.0: BEAM 44; 
� Nós: 3 (i – j - k),sendo o nó k opcional; 
� Graus de liberdade: 6 DOF - UX, UY, UZ, ROTX, ROTY e ROTZ, três translações segundo 
os eixos x, y e z e três rotações ao redor dos eixos x,y e z,respectivamente; 
� KEYOPT (7) = 
� 1 Libera rotação em torno de z para o nó I; 
� 10 Libera rotação em torno de y para o nó I; 
� 100 Libera rotação em torno de x para o nó I; 
� 1000 Libera translação na direção de z para o nó I; 
� 10000 Libera translação na direção de y para o nó I; 
Capítulo 4 – Operação padrão – Passo a Passo 17 
 
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR 
 
� 100000 Libera a translação na direção de x parao nó I. 
� KEYOPT (8) = 
� Idem ao anterior, para o nó J; 
� KEYOPT (9) = 
� N Usado para informar o número N de pontos intermediários entre os 
nós i e j que se solicitam os resultados; 
� Propriedades dos materiais: Comando MP, label, NSET, valor onde label é: 
� EX= Módulo de Elasticidade Longitudinal ou de Young: Exx; 
� ALPX = Coeficiente de Dilatação Térmica; 
� DENS = Densidade; 
� G = Módulo de Elasticidade Transversal. 
� Restrições: 
� O elemento não deve ter comprimento, área ou momento de inércia nulo. 
 
• SHELL 63 ( Shell Eslastic 4node 63 ) 
O elemento tem seis graus de liberdade por nó, sendo elas, três translações segundo 
os eixos x, y e z e três rotações em torno de tais eixos. 
 
Figura 16: Elemento SHELL 63 
Características do elemento Shell 63: 
� Nome na biblioteca do ANSYS 9.0: SHELL 63; 
� Nós: 4 (i – j – k – l) 
� Graus de liberdade: 6 DOF- UX, UY, UZ, ROTX, ROTY e ROTZ. 
� Propriedades dos materiais: Comando MP, label, NSET, valor onde label é: 
� EX= Módulo de Elasticidade; 
� ALPX = Coeficiente de Dilatação Térmica; 
� DENS = Densidade; 
� G = Módulo de Elasticidade Transversal. 
� Restrições: 
� Não são permitidos elementos de área nula. 
18| ANSYS® ED 9.0 
Programa de Educação Tutorial (PET) 
 
• SHELL 93 
O elemento tem seis graus de liberdade por nó, sendo elas, três translações segundo 
os eixos x, y e z e três rotações em torno de tais eixos.
Características do elemento 
� Nome na biblioteca do ANSYS 9.0: 
� Nós: 8 (i – j – k – l – m 
� Graus de liberdade: 6 DOF
� Propriedades dos materiais: Comando 
� EX= Módulo de Elasticidade;
� ALPX = Coeficiente de Dilatação Térmica;
� DENS = Densidade;
� G = Módulo de Elasticidade Transversal.
� Restrições: 
� Não são permitidos elementos de área nula.
� A variação térmica transversal é dada como linear tanto através d
quanto em sua superfície.
4.4.1. Definição do elemento
 Para escolher o elemento a ser utilizado na análise segue
a. Dentro do “Preprocessor
b. Dentro do “Element Type
c. Na nova janela que abrir, clicar em “
d. Outra janela se abrirá então no “
elemento desejado, e clicar em 
Por exemplo, no caso da utilização do elemento 
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR
O elemento tem seis graus de liberdade por nó, sendo elas, três translações segundo 
os eixos x, y e z e três rotações em torno de tais eixos. 
Figura 17: Elemento SHELL 93 
Características do elemento Shell 93: 
Nome na biblioteca do ANSYS 9.0: SHELL 63; 
m – n – o – p ) 
6 DOF- UX, UY, UZ, ROTX, ROTY e ROTZ. 
Propriedades dos materiais: Comando MP, label, NSET, valor onde label
= Módulo de Elasticidade; 
= Coeficiente de Dilatação Térmica; 
= Densidade; 
= Módulo de Elasticidade Transversal. 
Não são permitidos elementos de área nula. 
A variação térmica transversal é dada como linear tanto através d
quanto em sua superfície. 
4.4.1. Definição do elemento 
Para escolher o elemento a ser utilizado na análise segue-se os seguintes passos:
Preprocessor”, selecionar “Element Type”; 
Element Type”, selecionar “Add/Edit/Delete”; 
Na nova janela que abrir, clicar em “Add” para selecionar um novo elemento.
Outra janela se abrirá então no “Library of Element Types
elemento desejado, e clicar em “OK”. 
Por exemplo, no caso da utilização do elemento Link 2D spar 1: 
Engenharia Civil UFPR 
O elemento tem seis graus de liberdade por nó, sendo elas, três translações segundo 
 
label é: 
A variação térmica transversal é dada como linear tanto através do elemento 
se os seguintes passos: 
” para selecionar um novo elemento. 
Library of Element Types” selecionar o 
 
Programa de Educação Tutorial (PET) 
 
Figura 18
4.4.2. Definição das constantes geométricas
Neste item informa-se ao programa as constantes geométricas como a espessura do 
elemento, área da seção transversal, entre outr
a. Dentro do “Preprocessor
b. Dentro do “Real Constants
c. Na nova janela que abrir, clicar em “
d. Uma nova janela que 
em “Choose element type
e. A janela “Real Constants Set Number 1, for LINK 1
as constantes que se pede, no exemplo do elemen
i. Real Constant Set N.o 
ii. Cross
f. Clicar em “Apply
g. Estes passos devem ser seguidos para quantos elementos tiver, para finalizar 
clicar em “OK
Figura 19: Exemplo de definição das constantes 
Capítulo 4 – Operação padrão 
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR
18: Exemplo de utilização do elemento Link 2D spar 1 
4.4.2. Definição das constantes geométricas 
se ao programa as constantes geométricas como a espessura do 
elemento, área da seção transversal, entre outros. Para isso segue-se os seguintes passos:
Preprocessor”, selecionar “Real Constants”; 
Real Constants”, selecionar “Add/Edit/Delete”; 
Na nova janela que abrir, clicar em “Add...” para adicionar novas constantes;
Uma nova janela que se abrirá então deve-se selecionar o tipo de elemento 
Choose element type”, por exemplo o elemento LINK 1 e clicar em 
Real Constants Set Number 1, for LINK 1” irá aparecer. Deve
as constantes que se pede, no exemplo do elemento LINK 1: 
Real Constant Set N.o = 1 
Cross-sectional Area = 0.05 
Apply”; 
Estes passos devem ser seguidos para quantos elementos tiver, para finalizar 
OK”. 
Exemplo de definição das constantes geométricas do elemento LINK 1
Operação padrão – Passo a Passo 19 
Engenharia Civil UFPR 
 
se ao programa as constantes geométricas como a espessura do 
se os seguintes passos: 
...” para adicionar novas constantes; 
se selecionar o tipo de elemento 
e clicar em “OK”; 
” irá aparecer. Deve-se inserir 
 
Estes passos devem ser seguidos para quantos elementos tiver, para finalizar 
 
geométricas do elemento LINK 1 
20| ANSYS® ED 9.0 
Programa de Educação Tutorial (PET) 
 
4.4.3. Definição das propriedades do material
Neste item informa-
como o módulo de elasticidade, o coeficiente de Poisson,
a. Dentro do “Pr
b. Dentro do “Material Propos
c. Na nova janela que abrir, para o “
“Material Models Available
necessário. Por exemplo, no caso do elemento 
“Structural>Linear>Elastic>Isotropic”
Elasticidade do material) e o “
fechar a janela “
Figura 20: Exemplo de definição das propriedades do material do elemento LINK 1
4.5. Geometrias 
Há varias maneiras de se criar a geometria do problema a ser 
em problemas com nós e elemen
4.5.1. Geometria com nós e elementos
• Numerando nós e elementos
No ANSYS Utility Menu 
a. Na nova janela que aparecer, 
NODE -> 
b. Clicar em “OK
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR
4.4.3. Definição das propriedades do material 
se ao programa propriedades específicas do material utilizado, 
de elasticidade, o coeficiente de Poisson, a densidade, entre outros.
Preprocessor”, selecionar “Material Props”; 
Material Propos”, selecionar “Material Models”; 
Na nova janela que abrir, para o “Material Model Number 1
Material Models Available” preencher as propriedades de acordo com o 
necessário. Por exemplo, no caso do elemento LINK 1, seria selecionado: 
Structural>Linear>Elastic>Isotropic”, e então preenchido o “
Elasticidade do material) e o “PRXY” (coeficiente de Poisson), 
fechar a janela “Define Material Model Behavior”. 
Exemplo de definição das propriedades do material do elemento LINK 1
Há varias maneiras de se criar a geometria do problema a ser estudado. Pode
em problemas com nós e elementos, e problemas com geometrias. 
4.5.1. Geometria com nós e elementos 
nós e elementos 
Utility Menu clicar em “PlotCtrls” e acessar a opção “Numbering
Na nova janela que aparecer, selecionar: 
Node Numbers- ON 
Elem/Attrib numbering - Element Numbers 
OK”. 
Engenharia Civil UFPR 
do material utilizado, 
a densidade, entre outros. 
 
Material Model Number 1”, no quadro 
” preencher as propriedades de acordo com o 
, seria selecionado: 
, e então preenchido o “EX” (Módulo de 
), clicar em “OK” e 
 
Exemplo de definição das propriedades do material do elemento LINK 1 
estudado. Pode-se dividir 
Numbering”. 
 
Programa de Educação Tutorial (PET) 
 
• Criando nós por coordenadas
Pode-se desenhar a geometria do problema fornecendo as coordenadas dos nós. 
a. Dentro de “Preprocessor
CS”; 
b. Na nova janela que abrir, inserir um 
“NODE Node Number
trabalhando com um modelo 2D, utiliza
c. Por exemplo:
i.
ii.
d. Clicar em “Ap
e. Após aplicar todos os nós clicar em ”
 
 
Capítulo 4 – Operação padrão 
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR
Figura 21: Numerando nós e elementos 
Criando nós por coordenadas 
se desenhar a geometria do problema fornecendo as coordenadas dos nós. 
Preprocessor” selecionar “Modeling”, “Create”, “Nodes
Na nova janela que abrir, inserir um número para o nó que será criado em 
NODE Node Number” e as coordenadas X, Y e Z (no caso de se estar 
trabalhando com um modelo 2D, utiliza-se apenas as coordenas X e Y);
Por exemplo: 
i. NODE Node Number: 1 
ii. X, Y e Z Locations in active CS: X = 0 Y = 0 
pply”; 
Após aplicar todos os nós clicar em ”OK”. 
Figura 22: Criando nós por coordenadas 
Operação padrão – Passo a Passo 21 
Engenharia Civil UFPR 
 
se desenhar a geometria do problema fornecendo as coordenadas dos nós. 
Nodes”, “In Active 
para o nó que será criado em 
no caso de se estar 
se apenas as coordenas X e Y); 
 
22| ANSYS® ED 9.0 
Programa de Educação Tutorial (PET) 
 
• Criando nós entre nós pré 
Com esta ferramenta podemos criar nós entre nós que já existiam.
a. Dentro de “
Between Nodes
b. Na nova janela que abrir, apontar os nós extremos, anteriormente criados, e 
clicar em “OK
c. Uma nova janela se abrirá. Então determinar, 
criados entre os nós selecionados), clicar em “
 
Figura 
 
• Criando nós pelo comando de geração
Há a possibilidade se de criar nós copiando
a. Dentro de “Preprocessor
b. Na nova janela, clicar em “
c. Na nova janela “
i. ITIME
ii. DZ = X (I
iii. NINC
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR
ós pré existentes 
Com esta ferramenta podemos criar nós entre nós que já existiam. 
Dentro de “Preprocessor” selecionar “Modeling”, “Criate
Between Nodes”; 
Na nova janela que abrir, apontar os nós extremos, anteriormente criados, e 
OK”; 
Uma nova janela se abrirá. Então determinar, NFILL (Número de nós a serem 
criados entre os nós selecionados), clicar em “OK” e os nós serão criados.
Figura 23: Criando nós entre nós pré existentes 
Criando nós pelo comando de geração 
Há a possibilidade se de criar nós copiando-os de um pré existente. 
Preprocessor” selecionar “Modeling”, “Copy”, ”Nodes
janela, clicar em “PICK ALL”; 
Na nova janela “Copy nodes” [NGEN], determinar: 
ITIME = X (Número total de cópias, incluindo o modelo);
= X (Incremento na coordenadas Z); 
NINC = X (Incremento no número do nó); 
Engenharia Civil UFPR 
Criate”, “Nodes”, “Fill 
Na nova janela que abrir, apontar os nós extremos, anteriormente criados, e 
(Número de nós a serem 
” e os nós serão criados. 
 
Nodes”, “Copy”; 
pias, incluindo o modelo); 
 
Programa de Educação Tutorial (PET) 
 
Figura 
 
• Selecionando propriedades a serem atribuídas ao elemento
Quando se está trabalhando com dois ou mais tip
na malha devemos selecionar quais das propriedades e das geometrias já fornecidas 
ser inseridas nos elementos a ser
a. Dentro de “
“Elements Attributes
b. Na nova janela que abrir preencher.
 
Figura 25: Selecionando propriedades a serem 
 
Capítulo 4 – Operação padrão 
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR
Figura 24: Criando nós pelo comando de geração 
Selecionando propriedades a serem atribuídas ao elemento 
trabalhando com dois ou mais tipos de elementos, antes de inser
na malha devemos selecionar quais das propriedades e das geometrias já fornecidas 
ser inseridas nos elementos a serem criados. 
Dentro de “Preprocessor” selecionar “Modeling”, “Create
Elements Attributes”; 
Na nova janela que abrir preencher. 
Selecionando propriedades a serem atribuídas a elementos 
Operação padrão – Passo a Passo 23 
Engenharia Civil UFPR 
 
os de elementos, antes de inseri-los 
na malha devemos selecionar quais das propriedades e das geometrias já fornecidas devem 
Create”, “Elements”, 
 
 
24| ANSYS® ED 9.0 
Programa de Educação Tutorial (PET) 
 
• Criando elemento entre nós
a. Dentro do “Preprocessor
Numbered”, “
b. Na nova janela que abrir, apontar os nós que se deseja aplicar
clicar em “Apply
c. Continuar a criar os elementos com as propriedades selecionadas
desejar criar outros elementos com propriedades diferentes daquelas 
selecionadas, basta retornar e 
seguir criando os demais elementos necessários a es
 
 
• Criando elementos pelo comando de geração
Há a possibilidade se de criar elementos copiando
a. Dentro de “Preprocessor
Numbered”; 
b. Na nova janela, clicar em “
preexistentes);
c. Na nova janela [EGEN], que copia os elementos, numerando
i. ITIME
ii. NINC 
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR
Criando elemento entre nós 
Preprocessor” selecionar “Modeling”, “Create”, “
“Thru Nodes”; 
Na nova janela que abrir, apontar os nós que se deseja aplicar
Apply”. 
a criar os elementos com as propriedades selecionadas
desejar criar outros elementos com propriedades diferentes daquelas 
selecionadas, basta retornar e fazer as modificações necessárias. 
seguir criando os demais elementos necessários a estrutura. 
 
Figura 26: Criando elemento entre nós 
Criando elementos pelo comando de geração 
Há a possibilidade se de criar elementos copiando-os de um pré existente.
Preprocessor” selecionar “Modeling”, “Copy”, “
 
Na nova janela, clicar em “Pick All” (que seleciona todos os elementos 
preexistentes); 
Na nova janela [EGEN], que copia os elementos, numerando-os:
ITIME = X (Número total de cópias, incluindo o modelo);
NINC = X (Incremento no número do nó). 
Engenharia Civil UFPR 
”, “Elements”, “Auto 
Na nova janela que abrir, apontar os nós que se deseja aplicar o elemento e 
a criar os elementos com as propriedades selecionadas. Ao se 
desejar criar outros elementos com propriedades diferentes daquelas 
fazer as modificações necessárias. E então, 
 
os de um pré existente. 
”, “Elements”, “Auto 
” (que seleciona todos os elementos 
os: 
= X (Número total de cópias, incluindo o modelo); 
 
Programa de Educação Tutorial (PET) 
 
Figura 
4.5.2. Geometria 
• Numerando áreas, linhas e 
a. No ANSYS Utility Menu 
b. Na nova janela que aparecer, 
i. Keypoints
ii. Lines
iii. Area 
c. Clicar em “OK
Figura 
 
Capítulo 4 – Operação padrão 
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR
 
Figura 27: Criando elementos pelo comando de geração 
Numerando áreas, linhas e keypoints 
Utility Menu clicar em “PlotCtsls” e acessar a opção “
Na nova janela que aparecer, selecionar: 
Keypoints - ON 
Lines - ON 
 - ON 
OK”. 
Figura 28: Numerando áreas, linhas e keypoints 
Operação padrão – Passo a Passo 25 
Engenharia Civil UFPR 
 
” e acessar a opção “Numbering” ; 
 
26| ANSYS® ED 9.0 
Programa de Educação Tutorial (PET) 
 
• Criandokeypoints por coordenadas
Com esta opção podemos criar um
keypoints na malha, ligamo-los por linhas e ativamos a ferramenta que gera a área solida.
a. Dentro do “Preprocessor
Active CS”; 
b. Na nova janela que abrir, inserir um número para o 
em “NPT” e as coordenadas X e Y;
c. Clicar em “Apply
 
• Criando linhas entre 
Depois de se criar os keypoints
a. Dentro do “Preprocessor
“Straight Line
b. Na nova janela que abrir, para criar as linhas, apontar para os 
desejados e clicar em “Apply”, ao finalizar clicar em “
 
• Criando áreas 
Nesta ferramenta pode
keypoints, linhas, entre outros. Ou pode
outros polígonos (Polygon) apenas fornecendo suas dimensões
 
o Criando áreas ligando keypoints
a. Dentro do “Preprocessor
“Through KPs”; 
b. Na nova janela que abrir, apontar para todos os 
menor número e retornando a ele, por exemplo, 1,2,3,4,5,1, e clicar em “
 
 
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR
por coordenadas 
Com esta opção podemos criar uma geometria sólida, primeiramente definimos os 
los por linhas e ativamos a ferramenta que gera a área solida.
Preprocessor” selecionar “Modeling”, “Create”, “
Na nova janela que abrir, inserir um número para o keypoint
” e as coordenadas X e Y; 
Apply” e ao finalizar todos os keypoints, clicar em “
Criando linhas entre keypoints 
keypoints na mala, devemos ligá-los entre linhas.
Preprocessor” selecionar “Modeling”, “Create”, “
Straight Line”; 
Na nova janela que abrir, para criar as linhas, apontar para os 
desejados e clicar em “Apply”, ao finalizar clicar em “OK”. 
Nesta ferramenta pode-se criar uma área arbitrariamente (Arbitrary
, linhas, entre outros. Ou pode-se criar retângulos (Rectangle), círculos (
) apenas fornecendo suas dimensões. 
ligando keypoints 
Preprocessor” selecionar “Modeling”, “Create”, “Area
 
Na nova janela que abrir, apontar para todos os keypoints, começando pelo de 
mero e retornando a ele, por exemplo, 1,2,3,4,5,1, e clicar em “
Figura 29: Criando áreas ligando keypoints 
Engenharia Civil UFPR 
lida, primeiramente definimos os 
los por linhas e ativamos a ferramenta que gera a área solida. 
”, “Keypoints”, “In 
keypoint que será criado 
clicar em “OK”. 
los entre linhas. 
”, “Lines”, “Lines”, 
Na nova janela que abrir, para criar as linhas, apontar para os keypoints 
Arbitrary), ligando 
), círculos (Circle) e 
Area”, “Arbitrary”, 
, começando pelo de 
mero e retornando a ele, por exemplo, 1,2,3,4,5,1, e clicar em “OK”. 
 
 
Programa de Educação Tutorial (PET) 
 
o Criando um retângulo por suas dimens
Dentro do “Preprocessor
três opções: 
 
� By 2 Corners 
Figura 
Sendo: 
WP X – coordenada X do vértice inferior esquerdo;
WP Y – coordenada Y do vértice inferior esquerdo;
Width – dimensão da base da figura
Height – dimensão da altura da figura
 
� By Centr & Corner
Figura 
 
 
Capítulo 4 – Operação padrão 
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR
Criando um retângulo por suas dimensões 
Preprocessor” selecionar “Modeling”, “Create”, “Area”, “
 
Figura 30: Criando retângulo com a opção By 2 Corners 
coordenada X do vértice inferior esquerdo; 
coordenada Y do vértice inferior esquerdo; 
dimensão da base da figura (eixo x); 
dimensão da altura da figura (eixo y). 
r & Corner 
 
Figura 31: Criando retângulo com a opção Centr & Corner 
Operação padrão – Passo a Passo 27 
Engenharia Civil UFPR 
”, “Rectangle”, há 
28| ANSYS® ED 9.0 
Programa de Educação Tutorial (PET) 
 
Sendo: 
WP X – coordenada X do centro da figura;
WP Y – coordenada Y do centro da figura;
Width – dimensão da base da figura
Height – dimensão da altura da figura (eixo y).
 
� By Dimensions 
 
Figura 
Nesta opção é necessário fornecer as coordenadas dos pontos de uma das diagonais 
do retângulo. 
o Criando um círculo por suas dimensões
Dentro do “Preprocessor
opções: 
� Solid Circle 
Permite a criação de um círculo sólido, ao serem fornecidas as coordenadas do seu 
centro e o raio. 
 
Figura 
 
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR
coordenada X do centro da figura; 
coordenada Y do centro da figura; 
dimensão da base da figura (eixo x); 
dimensão da altura da figura (eixo y). 
Figura 32: Criando retângulo com a opção By Dimensions 
Nesta opção é necessário fornecer as coordenadas dos pontos de uma das diagonais 
por suas dimensões 
Preprocessor” selecionar “Modeling”, “Create”, “Area”, “
Permite a criação de um círculo sólido, ao serem fornecidas as coordenadas do seu 
 
Figura 33: Criando círculo com a opção Solid Circle 
Engenharia Civil UFPR 
 
Nesta opção é necessário fornecer as coordenadas dos pontos de uma das diagonais 
”, “Circle”, há cinco 
Permite a criação de um círculo sólido, ao serem fornecidas as coordenadas do seu 
 
Programa de Educação Tutorial (PET) 
 
� Annulus 
Permite a criação de um anel ao serem fornecidas as coordenadas do seu centro e os 
raios (maior e menor). 
 
Figura 
 
� Partial Annulus 
Permite a criação de parte de um anel ao serem fornecidas as coordenadas do centro 
do anel, os raios (maior e menor) e as dimensões do cortes.
 
Figura 
 
Capítulo 4 – Operação padrão 
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR
Permite a criação de um anel ao serem fornecidas as coordenadas do seu centro e os 
 
Figura 34: Criando círculo com a opção Annular 
Permite a criação de parte de um anel ao serem fornecidas as coordenadas do centro 
do anel, os raios (maior e menor) e as dimensões do cortes. 
 
Figura 35: Criando círculo com a opção Partial Annulus 
Operação padrão – Passo a Passo 29 
Engenharia Civil UFPR 
Permite a criação de um anel ao serem fornecidas as coordenadas do seu centro e os 
Permite a criação de parte de um anel ao serem fornecidas as coordenadas do centro 
30| ANSYS® ED 9.0 
Programa de Educação Tutorial (PET) 
 
� By End Points 
Permite a criação de um círculo sólido ao serem fornecidas quatro coordenadas.
 
Figura 
� By Dimensions 
Permite a criação de um setor circular ou de um pedaço de um anel ao serem 
fornecidas as dimensões do raio maior e
valor da angulação. 
 
Figura 
o Subtraindo áreas 
a. Dentro do “
“Subtract”, “Areas
b. No caso de querer subtrair a área 2 da á
apontar a área 1 e clicar em “
 
 
 
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR
criação de um círculo sólido ao serem fornecidas quatro coordenadas.
 
Figura 36: Criando círculo com a opção By End Points 
Permite a criação de um setor circular ou de um pedaço de um anel ao serem 
do raio maior e menor (se existir, caso contrario coloca
Figura 37: Criando círculo com a opção By Dimensions 
Dentro do “Preprocessor” selecionar “Modeling”, “Operate
Areas”; 
de querer subtrair a área 2 da área 1 por exemplo, na nova janela 
tar a área 1 e clicar em “Apply”, apontar área 2 e clicar em “
Engenharia Civil UFPR 
criação de um círculo sólido ao serem fornecidas quatro coordenadas. 
Permite a criação de um setor circular ou de um pedaço de um anel ao serem 
menor (se existir, caso contrario coloca-se zero), e o 
 
Operate”, “Booleans”, 
rea 1 por exemplo, na nova janela 
”, apontar área 2 e clicar em “OK”. 
 
Programa de Educação Tutorial (PET) 
 
o Criando volumes 
Para a criação de volumes também há a possibilid
bloco, um cilindro, um prisma, entre outros. Segue detalhado o processo para se obter um 
cilindro, como exemplo. 
a. Dentro do “
“Cilynder”, “Solid Cilynder
b. Na nova janela que abrir, inserir:
i. WPXii. WPY 
iii. Radius
iv. Depth
 
4.6. Condições de contorno
4.6.1. Aplicando apoio em nós
a. Dentro do “Preprocessor
“Displacement”, “On Nodes
b. Na nova janela que abrir apontar o nó que se deseja fixar o 
c. Outra janela ira aparecer então
a opção desejada dentre as listadas abaixo
ALL DOF –
UX – restringir o movimento do nó na direção do eixo x
UY – restringir o movimento do nó na direção do eixo y
d. Clicar em “OK” após finalizar 
 
4.6.2. Aplicando forças em nós
a. Dentro do “Preprocessor
“Force/Moment”, “On Nodes
b. Apontar o nó que se deseja aplicar a força e clicar em “
c. Na nova janela inserir:
i. Direction of forca/mom 
ii. VALUE Force /moment value 
negativo. 
d. Clicar em “OK”. 
 
Capítulo 4 – Operação padrão 
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR
Para a criação de volumes também há a possibilidade de criar arbitrariamente
bloco, um cilindro, um prisma, entre outros. Segue detalhado o processo para se obter um 
Dentro do “Preprocessor” selecionar “Modeling”, “Create
Solid Cilynder”; 
janela que abrir, inserir: 
 - coordenada X do centro da base; 
Y - coordenada Y do centro da base; 
Radius - raio da base; 
Depth - altura do cilindro. 
4.6. Condições de contorno 
4.6.1. Aplicando apoio em nós 
Preprocessor” selecionar “Loads”, “Define Loads”, “Apply
On Nodes”; 
Na nova janela que abrir apontar o nó que se deseja fixar o apoio e clicar em “
Outra janela ira aparecer então deve-se selecionar no campo “DOFs to be constrained
dentre as listadas abaixo e clicar em “Apply”: 
– restringir o movimento do nó em todas as direções
restringir o movimento do nó na direção do eixo x
restringir o movimento do nó na direção do eixo y 
” após finalizar a aplicação de todos os apoios. 
4.6.2. Aplicando forças em nós 
Preprocessor” selecionar “Loads”, “Define Loads” , “Apply
On Nodes”; 
Apontar o nó que se deseja aplicar a força e clicar em “Apply”; 
inserir: 
Direction of forca/mom - direção em que a força está atuando (FX / FY / FZ)
Force /moment value – valor da força, indicando o sinal de positivo ou 
 
Figura 38: Aplicando uma força em um nó 
Operação padrão – Passo a Passo 31 
Engenharia Civil UFPR 
ade de criar arbitrariamente um 
bloco, um cilindro, um prisma, entre outros. Segue detalhado o processo para se obter um 
Create”, “Volumes”, 
Apply”, “Sructural”, 
apoio e clicar em “Apply”; 
DOFs to be constrained” 
restringir o movimento do nó em todas as direções 
restringir o movimento do nó na direção do eixo x 
Apply”, “Structural”, 
atuando (FX / FY / FZ) 
valor da força, indicando o sinal de positivo ou 
32| ANSYS® ED 9.0 
Programa de Educação Tutorial (PET) 
 
 
e. Dentro do “Preprocessor
gravar o primeiro STEP
f. Na janela inserir: 
i. LSNUN Load step file number n 
g. Clicar em “OK”; 
 
h. Dentro do “Preprocessor
Data”, “All Forces” , “
i. Clicar em “OK”. 
 
4.6.3. Aplicando peso próprio
a. Dentro do “Preprocessor
“Inertia”, “Gravity”, “Global
b. Na nova janela [ACEL] inserir:
i. ACELY - valor do peso
Observação: para aplicar o peso próprio agindo no sentindo contrário ao eixo y, usa
sinal positivo. 
 
4.6.4. Aplicando carga distribuída sobre 
a. Dentro do “Preprocessor
“Pressure”, “On Areas
b. Apontar a área e clicar em “
c. Na nova janela inserir o v
i. VALUE - valor
ii. LKEY 
d. Clicar em “OK”. 
 
4.6.5. Aplicando a força simetricamente na área
a. Dentro do “Preprocessor
“Displacement”, “Symmetry B.C.”
b. Na nova janela que abrir apontar as linhas extremas da 
 
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR
Preprocessor” selecionar “Loads”, “Load Step Opts”, “Write LS File
STEP de cargas; 
LSNUN Load step file number n – número para o primeiro STEP
Figura 39: Gravando Step de cargas 
Preprocessor” selecionar “Loads”, “Define Loads”, “Delete
” , “On All Nodes”; 
.6.3. Aplicando peso próprio 
Preprocessor” selecionar “Loads”, “Define Loads”, “Apply
“Global”; 
nova janela [ACEL] inserir: 
valor do peso. 
: para aplicar o peso próprio agindo no sentindo contrário ao eixo y, usa
4.6.4. Aplicando carga distribuída sobre uma área 
Preprocessor” selecionar “Loads”, “Define Loads”, “Apply
On Areas”; 
rea e clicar em “OK”; 
Na nova janela inserir o valor da carga a ser distribuída na área: 
valor 
6.5. Aplicando a força simetricamente na área 
Preprocessor” selecionar “Loads”, “Define Loads”, “Apply
Symmetry B.C.”, “On lines”; 
Na nova janela que abrir apontar as linhas extremas da área e clicar em “
Engenharia Civil UFPR 
Write LS File” para 
STEP de carga 
 
Delete”, “All Load 
Apply”, “Structural”, 
: para aplicar o peso próprio agindo no sentindo contrário ao eixo y, usa-se 
Apply”, “Structural”, 
Apply”, “Structural”, 
e clicar em “OK”. 
Capítulo 4 – Operação padrão – Passo a Passo 33 
 
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR 
 
4.7. Geração de malhas 
Antes de gerar uma malha em um modelo, até mesmo antes da criação do modelo, é 
importante pensar qual é a malha apropriada, a malha livre (free) ou mapeada (maped). A 
malha livre não tem nenhuma restrição em termos de forma do elemento e não tem nenhum 
padrão de geração de malha. A malha mapeada tem restrições tanto na forma do elemento 
quanto ao padrão de geração de malha. 
 
Figura 40: Geração de malhas 
Quando é gerada uma malha mapeada em uma área pode-se usar tanto elementos 
quadrangulares quanto triangulares, enquanto um volume com o mesmo tipo de malha pode 
usar somente elementos hexagonais. Uma malha mapeada tem sua distribuição de malhas 
normalmente regular e em linhas retas. Se você quiser utilizar esse tipo de malha deve 
conceber um modelo que respeite todos os critérios. 
• Gerar malha por área 
a. Dentro do “Preprocessor” selecionar “Meshing”, “Mesh”, “Area”, “Free +”; 
b. Na nova janela apontar a área desejada ; 
c. Clicar em “OK”. 
 
• Refinando a malha por keypoints 
a. Dentro do “Preprocessor”, “Meshing”, “Modify Mesh”, “Refine Mesh”, “at 
Keypoints”; 
b. Apontar o keypoint desejado; 
c. Na nova janela selecionar “LEVEL of refinement”, fornecer o nível desejado e 
clicar em “OK”. 
4.8. Solução 
• Primeira opção 
a. No ANSYS Main Menu dentro do “Solution” clicar em “Solve”, “From LS Files” para 
resolver lendo os dados dos arquivos LS; 
b. Na nova janela “Solve Load Step Files” inserir: 
i. LSMIN 1 
ii. LSMAX 2 
iii. LSINC 1 
c. Clicar em “OK”. 
 
 
34| ANSYS® ED 9.0 
Programa de Educação Tutorial (PET) 
 
• Segunda opção 
a. No ANSYS Main Menu
b. Na janela “Information: Solution is done
 
4.9. Análise dos resultados
Uma das ferramentas do software é o pó
apresentam os resultados do problema
 
4.9.1. Gerando resultados do carregamento
Quando é feito o uso de mais de um S
separadamente. 
a. No ANSYS Main Menu 
no caso do primeiro 
b. Então, ainda dentro do “General Postproc” clicar em “Element Table”. “
Table”, “Add”;
c. Na nova janela, definir:
i. LAB - FX
ii. Item, comp
d. Clicar em “OK
e. Após, verificar a listagem da tabela e clicar em “
 
Figura 
 
4.9.2. Visualizando a deformação da estrutura
a. No ANSYS Main Menu dentro do “
Shape” para visualizar a configuração deformada da estrutura;
b. Na janela “Plot Deformed Shape
 
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR
ANSYS Main Menu dentro do “Solution” clicar em “Solve”, “
Information: Solution is done” clicar em “Close”. 
4.9. Análise dos resultados 
s ferramentas do software é o pós-processo, no qual são gerados
m os resultados do problema propostoao programa. 
4.9.1. Gerando resultados do carregamento 
do é feito o uso de mais de um Step de carga faremos a geração de resultados 
ANSYS Main Menu dentro do “General Postproc”, clicar em “
caso do primeiro Step clicar em “First Set”; 
Então, ainda dentro do “General Postproc” clicar em “Element Table”. “
”; 
Na nova janela, definir: 
FX 
comp By sequence number SMISC 
SMISC, 1 
OK” (Define itens adicionais para a tabela de resultados)
verificar a listagem da tabela e clicar em “Close”. 
Figura 41: Gerando resultados do carregamento 
4.9.2. Visualizando a deformação da estrutura 
dentro do “General Postproc” clicar em “Plot Results”, “
” para visualizar a configuração deformada da estrutura; 
Plot Deformed Shape”, selecionar a opção “Def+undeformed” e clicar em “
Engenharia Civil UFPR 
”, “Current LS”; 
são gerados gráficos que 
tep de carga faremos a geração de resultados 
clicar em “Read Results”, 
Então, ainda dentro do “General Postproc” clicar em “Element Table”. “Define 
” (Define itens adicionais para a tabela de resultados); 
 
” clicar em “Plot Results”, “Deformed 
” e clicar em “OK”. 
 
Programa de Educação Tutorial (PET) 
 
4.9.3. Gerando resultados do elemento
a. No ANSYS Main Menu dentro do “
Plot”, “Line Elem Res” para plotar os resultados do elemento;
b. Na janela “Plot Line - Element Results
i. LABI - FX 
ii. LABJ - FX 
c. Clicar em “OK”. Os resultados aparecerão em uma escala de cores.
 
Figura 
4.9.4. Gerando resultados dos deslocamentos dos nós
a. No ANSYS Main Menu dentro do “
Solution” ; 
b. Inserir na janela que abrir:
i. Item, comp - DOF solution 
c. Clicar em “OK”; 
d. No ANSYS Main Menu dentro do “
Solution” para listar as reações nodais;
e. Inserir na janela que abrir:
i. Lab - All Struc Forc F
f. Clicar em “OK”. 
 
4.9.5. Gerando Resultados das reações 
a. No ANSYS Main Menu dentro do “
Solution” ; 
b. Inserir na janela que abrir:
i. Lab - All Struc Forc F
c. Clicar em “OK”.
Capítulo 4 – Operação padrão 
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR
4.9.3. Gerando resultados do elemento 
dentro do “General Postproc” clicar em “Plot Re
” para plotar os resultados do elemento; 
Element Results”, selecionar: 
Os resultados aparecerão em uma escala de cores. 
Figura 42: Caixa de diálogo Plot Line - Element Results 
4.9.4. Gerando resultados dos deslocamentos dos nós 
dentro do “General Postproc” clicar em “List Results
Inserir na janela que abrir: 
DOF solution - All U’s UCOMP 
dentro do “General Postproc” clicar em “List Results
” para listar as reações nodais; 
Inserir na janela que abrir: 
All Struc Forc F 
4.9.5. Gerando Resultados das reações nodais 
dentro do “General Postproc” clicar em “List Results
Inserir na janela que abrir: 
All Struc Forc F 
Operação padrão – Passo a Passo 35 
Engenharia Civil UFPR 
Plot Results”, “Contour 
 
List Results”, “Nodal 
List Results”, “Reaction 
List Results”, “Reaction 
Capítulo 5 – Exemplos de utilização do ANSYS® 37 
 
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR 
 
5. Exemplos de utilização do ANSYS® 
 
• Exemplo 1 
O exemplo apresentado a seguir visa demonstrar os procedimentos necessários 
quando introduzimos a hipótese de mais de uma condição de carregamento atuando na 
estrutura. Trata-se de uma treliça plana composta por 7 nós e 11 barras, submetida a 3 
diferentes condições de carregamento. A figura 43 mostra a geometria da treliça. Suas 
condições de carregamento estão na figura 44. Já a figura 45 contém o modelo de elementos 
finitos. 
 
Figura 43 – Exemplo 1 - Geometria da treliça a ser analisada 
 
Figura 44 – Exemplo 1 - Diversas condições de carregamento 
 
Figura 45 – Exemplo 1 - Malha de elementos finitos utilizada 
� Propriedades Geométricas: 
� Área da seção transversal das barras que compõem o banzo inferior e o banzo 
superior: 0.006 m²; 
� Área da seção transversal dos montantes: 0.003 m². 
� Propriedades dos Materiais: 
� Módulo de elasticidade do material das barras: 2.1E10 Kgf/m². 
� Análise do tipo estrutural; 
� Utilização do elemento “Link”, “2D spar 1”; 
38| ANSYS® ED 9.0 
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR 
 
� No nó 1 há restrição de movimentos em todas as direções “ALL DOF”; 
� No nó 4 há restrição do movimento na direção do eixo Y; 
� No nó 2 há aplicação de uma carga negativa na direção do eixo Y no valor de -200; 
� No nó 7 há uma carga na direção do eixo X no valor de 100. 
 
� Exemplo 2 
Pretende-se, neste exemplo, analisar a treliça da cobertura de um galpão.Segundo o 
projeto, a cobertura deveria ser composta por 2 vãos cujas dimensões estão esquematizadas 
na figura 46. Algumas barras apresentam o fenômeno de flambagem. Houve erro de 
dimensionamento e execução, o que ocasionou no rompimento da estrutura. 
 
Figura 46 - Exemplo 2 – Esquema da cobertura a ser analisada 
No presente exemplo, analisaremos duas situações, visando tentar compreender o 
erro de dimensionamento pelo projetista. Inicialmente vamos supor que a cobertura é 
composta por um único vão, conforme esquematizado na figura 47. 
 
Figura 47 - Exemplo 2 – Situação 1 – Cobertura com um único vão 
 
Em seguida, analisaremos a situação com dois vãos, como mostrado na figura 46. 
Levando-se em conta a simetria, substituiremos a estrutura simétrica pelo apoio adequado, 
conforme mostra a figura 48. Além disso, a carga e a área da seção de simetria serão 
devidamente consideradas. 
 
Programa de Educação Tutorial (PET) 
 
Figura 48 - Exemplo 2 
A seguir, mostra-se nas figuras 49, 50 e 51
elementos finitos, com a numeração dos nós e elementos.
Figura 49 - 
Figura 
 
Capítulo 5 – Exemplos de utilização do ANSYS
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR
Exemplo 2 - Situação 2 - Estrutura simétrica com dois vãos 
se nas figuras 49, 50 e 51, o esquema de carregamento e a malha de 
elementos finitos, com a numeração dos nós e elementos. 
Exemplo 2 - Esquema de carregamento. P = -108,66 Kgf 
Figura 50 - Exemplo 2 - Numeração dos nós 
Figura 51 - Exemplo 2 - Numeração dos elementos 
Exemplos de utilização do ANSYS® 39 
Engenharia Civil UFPR 
 
 
, o esquema de carregamento e a malha de 
 
 
 
40| ANSYS® ED 9.0 
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR 
 
� Propriedades Geométricas: 
� Área da seção transversal das barras que compõem o banzo inferior e o banzo 
superior: 6.78 cm² = 0.000678 m²; 
� Área da seção transversal das barras inclinadas (montantes): 3.42 cm² = 
0.000342 m². 
� Propriedades dos materiais: 
� Módulo de elasticidade do material das barras: 2.1E6 Kgf/ cm² = 2.1E10 Kgf/ 
m². 
� Carga: 
� Carga aplicada P: 108,66 Kgf. 
� Análise do tipo estrutural; 
� Utilização do elemento “Link”, “2D spar 1”; 
� No nó 1 há restrição do movimento na direção do eixo Y; 
� No nó 21 há restrição de movimentos em todas as direções “ALL DOF”; 
� Nos nós 2 e 22 há aplicação de uma carga negativa na direção do eixo Y no valor de -
108.66; 
� Nos nós 6, 10, 14, 16, 18 e 20 há uma carga negativa na direção do eixo Y no valor de -
217.32; 
� No nó 22 há restrição do movimento na direção do eixo X. 
 
• Exemplo 3 
Pretende-se, exemplificar o uso do elemento de treliça espacial. Para tal, utilizaremos 
um módulo apenas de uma torre de telecomunicações, esquematizado na figura abaixo, 
considerando-se tal módulo submetido à força de arrasto provocado pelo vento. 
 
Figura 52 - Exemplo 3 – Esquema de um módulo de torre a ser analisado 
 
Programa de Educação Tutorial (PET) 
 
Figura53 - Exemplo 3 
� Propriedades Geométricas:
� Tubos de diâmetro igual 0.01 m e espessura e = 0.002 m; resultando para área
da seção transversal S = 5.02654E
� Propriedades dos materiais:
� Módulo de elasticidade do material das barras: 2.07E11 Pa (aço ASTM A36).
� Análise do tipo estrutural;
� Utilização do elemento “
� Nos nós 1, 2 e 3 há restrição de movimentos e
� Nos nós 4 e 5 há aplicação de uma carga positiva na direção do eixo Y no valor de 
10.3762. 
 
• Exemplo 4 
A estrutura do presente exemplo é composta por barras su
cabo. Pedem-se as tensões no cabo e as r
Já que se trata de uma estrutura composta por vigas e cabos que só trabalharão a 
tração, utilizaremos os elementos BEAM 4, BEAM 44 e STIF 10
solução iterativa fixando em 3 o número
elementos finitos utilizada. 
Capítulo 5 – Exemplos de utilização do ANSYS
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR
Exemplo 3 - Malha de elementos finitos. Numeração dos nós e elementos.
Propriedades Geométricas: 
Tubos de diâmetro igual 0.01 m e espessura e = 0.002 m; resultando para área
da seção transversal S = 5.02654E-5. 
Propriedades dos materiais: 
dulo de elasticidade do material das barras: 2.07E11 Pa (aço ASTM A36).
lise do tipo estrutural; 
Utilização do elemento “Link” “3D spar 8”; 
Nos nós 1, 2 e 3 há restrição de movimentos em todas as direções “ALL DOF
Nos nós 4 e 5 há aplicação de uma carga positiva na direção do eixo Y no valor de 
A estrutura do presente exemplo é composta por barras submetidas 
se as tensões no cabo e as reações nos apoios. 
Já que se trata de uma estrutura composta por vigas e cabos que só trabalharão a 
tração, utilizaremos os elementos BEAM 4, BEAM 44 e STIF 10 em sua aná
solução iterativa fixando em 3 o número de substeps. A figura a seguir mostra a malha de 
Exemplos de utilização do ANSYS® 41 
Engenharia Civil UFPR 
 
Malha de elementos finitos. Numeração dos nós e elementos. 
Tubos de diâmetro igual 0.01 m e espessura e = 0.002 m; resultando para área; 
dulo de elasticidade do material das barras: 2.07E11 Pa (aço ASTM A36). 
ALL DOF”; 
Nos nós 4 e 5 há aplicação de uma carga positiva na direção do eixo Y no valor de 
bmetidas à flexão e por um 
Já que se trata de uma estrutura composta por vigas e cabos que só trabalharão a 
em sua análise, com uma 
mostra a malha de 
42| ANSYS® ED 9.0 
Programa de Educação Tutorial (PET) 
 
Figura 54 - Exemplo 4 
� Propriedades Geométricas
� Vigas: 
o AREA
o IZZ = 0.263672E
o IYY = 0.263672E
� Cabos: 
o AREA
o ISTR = 0.1E
� Propriedades dos materiais
� Módulo de elasticidade dos materiais: 0.21E12 Pa.
� Cargas 
� Nó 7 Fy = -
� Nó 8 Fy = -
� Análise do tipo estrutural;
� Utilização do elemento “
e “BEAM” “3D tapared 44
� No nó 1 há restrição de movimentos nas direções Y X e Z;
� No nó 6 há restrição de movimentos
 
• Exemplo 5 
Neste exemplo, trabalharemos com elementos de barras bidimensionais. Pretende
demonstrar como determinar os esforços a que está submetida uma viga esquematizada na 
figura abaixo, quando submetida inicialmente apenas 
limparemos a memória, para após a recuperação dos dados gravados anteriormente aplicar 
uma carga distribuída ao longo da viga.
� Propriedades Geométricas:
� Vão = L = 100 in;
� Seção transversal retangular:
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR
Exemplo 4 - Malha de elementos finitos utilizada para a estrutura
Propriedades Geométricas 
AREA = 0.562500E-2 m²; 
= 0.263672E-5 m4; 
= 0.263672E-5 m4; 
AREA = 0.1E-2 m²; 
= 0.1E-8. 
Propriedades dos materiais 
dulo de elasticidade dos materiais: 0.21E12 Pa. 
500 N; 
1500 N. 
lise do tipo estrutural; 
Utilização do elemento “BEAM” “3D ELASTIC BEAM” , “Structural Link
3D tapared 44”; 
No nó 1 há restrição de movimentos nas direções Y X e Z; 
No nó 6 há restrição de movimentos em todas as direções “ALL DOF”.
Neste exemplo, trabalharemos com elementos de barras bidimensionais. Pretende
demonstrar como determinar os esforços a que está submetida uma viga esquematizada na 
figura abaixo, quando submetida inicialmente apenas à ação do peso próprio, e em seguida 
limparemos a memória, para após a recuperação dos dados gravados anteriormente aplicar 
uma carga distribuída ao longo da viga. 
Propriedades Geométricas: 
Vão = L = 100 in; 
Seção transversal retangular: 
Engenharia Civil UFPR 
 
lementos finitos utilizada para a estrutura 
Structural Link” ”3D bilinear 10” 
”. 
Neste exemplo, trabalharemos com elementos de barras bidimensionais. Pretende-se 
demonstrar como determinar os esforços a que está submetida uma viga esquematizada na 
ação do peso próprio, e em seguida 
limparemos a memória, para após a recuperação dos dados gravados anteriormente aplicar 
Capítulo 5 – Exemplos de utilização do ANSYS® 43 
 
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR 
 
o b = 2 in; 
o h = 2 in; 
� Área da seção transversal = 4 in²; 
� IZ = Inércia = 1.3333 in4; 
� Aceleração da gravidade = g: 386.4 in/sec². 
� Propriedades dos materiais: 
� Módulo de elasticidade do material = E: 30E6 psi; 
� Massa específica = ρ: 0.00073 lb-sec²/in4; 
OBS: No comando DENS deve ser fornecida a massa específica. 
 
Figura 55 - Exemplo 5 - Esquema da viga a ser analisada 
 
Figura 56 - Exemplo 5 - Malha de elementos finitos. Numeração dos nós. 
 
Figura 57 - Exemplo 5 - Malha de elementos finitos. Numeração dos elementos. 
� Análise do tipo estrutural; 
� Utilização do elemento “Structural Beam” “2D elastic 3”; 
� No nó 3 há restrição de todos os movimentos “ALL DOF”; 
� No nó 1 há restrição de movimento na direção do eixo Y. 
 
• Exemplo 6 
No caso da placa esquematizada na figura 58, ou seja, uma placa fina quadrada e de 
espessura constante, submetida a um carregamento uniforme em um dos bordos, porém sem 
considerar a fissura na região central, a solução é um regime uniforme de tensões. 
� σx = 1000 Pa; 
� σy = 0; 
� τxy = 0; 
 
44| ANSYS® ED 9.0 
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR 
 
� Propriedades dos materiais: 
� Módulo de elasticidade do material = E: 3E10 Pa; 
� Coeficiente de Poisson = v: 0.3; 
� Análise do tipo estrutural; 
� Utilização do elemento “Structural SOLID” “Triangle 6node 2”. 
 
Figura 58 - Exemplo 6 - Esquema da placa 
 
• Exemplo 7 
O objetivo do exemplo é a determinação do regime de tensões a que está submetida 
uma placa fina com orifício circular. 
 
Figura 59 - Exemplo 7 - Esquema da placa 
 
 
 
Programa de Educação Tutorial (PET) 
 
� Propriedades Geométricas
� Modelo bidimensional utilizando
� Pode-se considerar a espessura unitária, obtendo
por unidade de espessura;
� Propriedades dos materiais
� EX = Módulo 
� NUXY = Coeficiente de 
� Carga: 
� Pressão p = -1000 N/m
� Análise do tipo estrutural;
� Utilização do elemento “
 
• Exemplo 8 
Pretende-se com esse exem
solicitada pela gravidade e a pressão da água.
Figura 
� Análise do tipo estrutural;
� Utilização do elemento “Solid 8node 82”
� Mudar k3 para “Plane strain”
� Propriedades do material:
� Massa Especifica: 2628 kg/m3
� Módulo de Elasticidade: 6GPa
� Coeficiente de 
� KeyPoints a serem criados
� 0,0 
� 0,18 
� 0,19 
� 4.5,19 
Capítulo 5 – Exemplos de utilização do ANSYS
Programa de Educação Tutorial (PET) – Engenharia Civil UFPR
Propriedades Geométricas: 
Modelo bidimensional utilizando-se estado plano de tensões;
se considerar a espessura unitária, obtendo-se para resultados tensões 
por unidade de espessura; 
Propriedades dos materiais: 
 de Elasticidade Longitudinal