Nesta seção são analisadas diversas questões relativas aos conceitos e procedimentos. A informação é fornecida para ajudar os projetistas interessados em usar a simulação dinâmica como uma de suas ferramentas.
Quando se utiliza a simulação dinâmica?
A simulação dinâmica é útil durante o processo do projeto. Esta pode ajudar a aprimorar seu projeto:
- Na criação de protótipos digitais, execute pequenas alterações que afetam o projeto e visualize os resultados antes de passar às peças físicas.
- Na análise de erros, selecione produtos existentes e os circule pelas simulações. Aplique forças aos componentes e detecte quando e onde falharão.
Use a simulação e a análise para determinar melhores formas para os tipos de mecanismos que utiliza.
Quais os conhecimentos necessários para usar a simulação dinâmica?
Conhecimentos importantes a saber:
- As restrições de montagem situam os componentes relacionando-os entre si. Ao se fazer uma simulação na montagem, é possível que as restrições da montagem sobrerrestrinjam o modelo para fins de simulação. Um exemplo típico é uma restrição angular inserida como “motor” para provocar o movimento do componente quando ativado. Desative essas restrições antes de entrar no ambiente de simulação dinâmica. Revise as restrições da montagem para verificar quais servem de “motor” para o movimento e então as desative. Deixe ativadas as restrições que mantêm as relações de tipo junta, já que estas são convertidas em juntas.
- A opção Converter automaticamente restrições em juntas padrão, ativada por padrão, converte as restrições de coincidência e de inserção em juntas padrões ao entrar no ambiente de simulação dinâmica. Esta função acelera o processo de criação da simulação.
Se tem curiosidade sobre como as restrições contribuem para a criação de uma junta, entre no ambiente de simulação dinâmica e observe a lista de juntas criadas automaticamente. Em seguida, na caixa de diálogo Configuração de simulação dinâmica, desative a opção de conversão automática de restrições (isto exclui as juntas criadas automaticamente) e construa juntas manualmente. É possível excluir as juntas manuais e voltar a ativar a opção de conversão automática.
Nota: Se a opção Converter automaticamente restrições em juntas padrão estiver ativada, a única junta regular disponível para uso é a Junta espacial. É possível continuar adicionando juntas não regulares. - Quando são utilizadas juntas de contato 2D, recomendamos aumentar os intervalos de tempo acima do valor padrão de 100/s por 4X - 10X. Baseado no número de intervalos e na posição dos componentes, um contato 2D pode ocorrer entre dois intervalos. O número de intervalos aumentado garante que o contato exista durante um intervalo.
- Os tutoriais fornecidos com Inventor ajudam a compreender os conceitos básicos. Siga para Ajuda
Ferramentas de aprendizado Tutoriais Autodesk Inventor Simulation para obter uma lista dos tutoriais de simulação disponíveis.
Como se diferenciam as juntas e as restrições?
Na montagem, as restrições são utilizadas para inserir componentes relacionados entre si. Inventor fornece estas restrições básicas e algumas com modificadores :
- Coincidência
- Descarga
- Ângulo
- Tangente
- Inserção
- Giro
- Giratória-Translação
- Transicional
No ambiente de montagem, é possível arrastar peças ou ativar uma restrição para rever o movimento. Só é respeitada a geometria; outros dados, como a velocidade, a aceleração ou as cargas, não estão disponíveis.
No ambiente de simulação dinâmica, são utilizadas juntas para obter os resultados. Nas juntas também podem ser definidos parâmetros dinâmicos, como atrito, amortecimento e rigidez. Existem uniões padrão (de revolução, prismáticas, esféricas, etc.) e uniões avançadas (de contato, giratórias, deslizantes, etc.):
As uniões padrão são criadas de três formas:
- Conversão automática de juntas (ajuste padrão).
- Conversão manual de restrições em juntas.
- Manualmente através de uma série de seleções e dados.
As juntas avançadas são criadas manualmente usando uma série de seleções e entradas.
Por que são exibidas as restrições de montagem no navegador de simulação?
O navegador de simulação exibe as restrições de montagem como nodos filhos para que possam ser vistas as restrições que contribuem para formação de cada junta. A maioria dos comandos do menu de contexto das restrições estão disponíveis.
O que acontece se for editada uma restrição? Ao modificar uma restrição contribuinte é possível alterar a junta e os graus de liberdade.
Por exemplo, uma junta de revolução tem duas restrições: uma coincidência axial e uma coincidência de face ou de descarga para definir a posição. Quando é desativada uma das restrições, ocorre o seguinte:
| Junta sendo editada | Ação | Junta resultante |
|---|---|---|
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A coincidência de face ou de descarga é desativada. |
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A coincidência axial é desativada. |
|
No navegador, a restrição suprimida é visualizada com o nó do componente e é excluída do nó da Junta.
O que ocorre se a conversão automática de restrições for desativada?
Se for desativada a opção Converter automaticamente restrições em juntas padrão, serão removidas todas as juntas para que possam ser criadas as juntas apropriadas. Para criar juntas manualmente, utilize o comando Inserir junta ou Converter restrições de montagem.
Se for ativada novamente a opção, as juntas padrões serão calculadas e criadas ao clicar em OK.
Há uma lista de juntas resultantes das restrições?
O conteúdo da Ajuda inclui uma lista das juntas geradas pelas restrições. Veja Juntas para consultar uma tabela de conversão.
É possível utilizar submontagens?
É possível usar submontagens. Por padrão, as submontagens são consideradas corpos rígidos. Para criar juntas entre componentes de submontagens, a montagem deve estar estabelecida como flexível.
Clique com o botão direito do mouse na montagem e clique em Flexível.
Que faz com que os componentes sejam movidos?
Um componente é movido em função do grau de liberdade da junta e do movimento imposto pelo usuário. Para impor o movimento:
- Clique com o botão direito do mouse numa junta e selecione Propriedades do corpo. É aberta a caixa de diálogo Propriedades do corpo.
- Selecione a guia Grau de liberdade adequada.
- Clique no ícone Editar movimento imposto
- Selecione Ativar movimento imposto e defina a lei de movimento
Por que todos os componentes estão localizados na pasta fixada?
No Inventor 2008, ao entrar no ambiente de simulação dinâmica todos os componentes foram fixados. como ocorre quando não são definidas juntas.
Pode ser entendido desta forma. No ambiente de montagem, o primeiro componente é fixado por padrão. Consequentemente, não há nenhum componente restringido a não ser que lhes sejam aplicadas restrições.
Na simulação dinâmica, todos os componentes são fixados até que sejam definidas juntas para eles. As juntas definem os graus de liberdade. Se não houvesse nenhum componente fixado, o cálculo da simulação seria extremamente lento e geraria resultados potencialmente aleatórios.
Os componente fixados na montagem também o são ao entrar no ambiente de simulação dinâmica. Caso se crie uma montagem com os valores padrão do Inventor, o componente fixado é o primeiro a ser inserido na montagem.
No ambiente de simulação dinâmica, quando é desativada a opção Converter automaticamente restrições, todos os componentes são inseridos na pasta Fixada. À medida que são adicionadas juntas, são definidos diferentes graus de liberdade e o componente é movido a um grupo móvel.
Se a opção Converter automaticamente restrições for ativada (ajuste padrão), os componentes serão dispersados pelos seus Grupos móveis. Os componentes podem permanecer na pasta Fixada em função das juntas atribuídas pelo motor de conversão de restrição automática.
Por que é ignorado a atrito da junta durante a simulação de uma força desconhecida?
A simulação de força desconhecida é um cálculo estático que determina uma sucessão de posições. As juntas não têm velocidades. O modelo de atrito da junta segue uma lei estabelecida que depende da velocidade do grau de liberdade (a força de atrito é igual a 0,0 se a velocidade for nula). Não há atrito na simulação de força desconhecida. Pelo mesmo motivo, é ignorado o amortecimento das juntas (em função da velocidade). Uma carga externa definida por uma lei baseada no tempo, no Gráfico de entrada, sempre tem o mesmo valor de tempo = 0,0.
É possível utilizar a simulação dinâmica com montagens e componentes criados com o comando Criar componentes?
Sim, é possível analisar montagens e componentes criados com o comando Criar componentes. Considere o seguinte ao executar simulações dinâmicas nestes tipos de modelos:
- As restrições de montagem (restrições de layout e restrições convertidas), criadas automaticamente em Criar componentes, podem produzir juntas redundantes ao abrir a montagem na Simulação dinâmica. Podem ser executados estudos de movimento precisos com redundância de juntas, mas não é possível calcular uma solução única nas cargas das juntas. Para obter uma solução única, execute a simulação com as juntas redundantes resolvidas.
- No fluxo de trabalho decrescente, pode-se controlar as alterações executadas na montagem e nos componentes através do layout. Para resolver redundâncias de juntas em montagens criadas em Criar componentes, selecione Posição 3D de controle de montagem no menu de contexto Restrição de layout. Isto adiciona graus de liberdade à montagem. Também é possível selecionar cinemática 3D para as restrições de translação a fim de adicionar graus de liberdade. Se sua montagem contém submontagens flexíveis, talvez seja necessário editar tais submontagens para adicionar mais graus de liberdade.
- As montagens criadas com o comando Criar componentes costumam ter certas Restrições de layout entre os componentes e a peça do layout. Talvez seja necessário desativar a opção Restringir ao plano de layout no menu de contexto do componente para adicionar graus de liberdade.
- É possível desativar a conversão automática de restrições de juntas padrão para criar manualmente as juntas adequadas. Não se esqueça que a peça de layout atua como uma âncora para os componentes da montagem criados com o comando Criar componentes. Como resultado, talvez seja necessário criar algumas juntas entre os componentes e a peça do layout para conservá-los bem posicionados para a simulação dinâmica.
Pode ser utilizada a simulação dinâmica com peças criadas unicamente da geometria de esboço?
É possível criar qualquer peça do mecanismo a partir de um esboço. Neste caso, a simulação dinâmica define a massa dos grupos móveis em 1 kg e os termos da diagonal da matriz inercial em 0,01 kg.m². Portanto, é possível executar uma simulação para obter resultados cinemáticos. Os resultados dinâmicos são baseados nestas massas e inércias automáticas.
Em que são diferenciadas as juntas giratórias 1C e 2C?
A junta giratória 1C aplica somente uma restrição, a de giro sem deslizar, entre os dois corpos. Uma junta giratória 2C aplica a mesma restrição giratória ALÉM de uma restrição tangencial. A junta giratória 1C é utilizada quando um dos dois corpos já é tangente devido à geometria. Estes permanecem tangentes durante a simulação devido a construção do mecanismo. A junta giratória 2C é utilizada para conservar artificialmente a tangência, já que a construção do mecanismo permitiria que os dois corpo fossem separados.
Por que demora tanto o cálculo de uma simples massa de mola?
Para resolver as equações dinâmicas, o motor de simulação dinâmica utiliza um algoritmo que altera automaticamente os intervalos de tempo. O número necessário de intervalos de tempo pode ser baixo devido à massa (M) e à rigidez (K) do mecanismo. Para garantir uma boa precisão de resolução, o intervalo de tempo é equivalente a 
Se a rigidez (K) é elevada e/ou a massa (M) é reduzida, o intervalo de tempo é pequeno, levando a um o cálculo prolongado. Verifique os valores de massa e rigidez: um erro comum é misturar as unidades. Por exemplo, é normal experimentar um tempo prolongado de simulação caso sejam utilizadas juntas de contato 3D com rigidez considerável. Por exemplo, é normal experimentar um tempo prolongado de simulação caso sejam utilizadas juntas de contato 3D com rigidez considerável.
Que precauções devem ser tomadas nos mecanismos sobrerrestringidos?
Um mecanismo sobrerrestringido pode ser movido, mas há muitas cargas (forças e momentos) para calcular em suas juntas com as hipóteses empregadas na simulação dinâmica. Esta situação é devida à ausência de folgas nas juntas e nas peças rígidas. Os resultados das posições, as velocidades e as acelerações são corretos, mas a solução para as cargas da junta não é única. Por exemplo, um sistema de quatro barras que contenha unicamente juntas de revolução está sobrerrestringido. É movido porque os eixos rotacionais são perfeitamente paralelos no modelo. Mas não é possível localizar uma solução única para todas as cargas da junta. Se são alteradas as duas juntas de revolução por uma cilíndrica e outra esférica, o mecanismo deixa de estar sobrerrestringido. Deste modo, a solução para as cargas da junta passa a ser única.
Por que há menos juntas disponíveis que no Inventor 11?
O Motor de redução de restrições (MRR) foi introduzido no Inventor 2008 e todas as versões posteriores o incluem. O motor de redução de restrições gera juntas padrões automaticamente a partir das restrições de montagem. Ajuda a reduzir a quantidade de dados desnecessários e insere as juntas criadas na pasta juntas padrões do navegador.
Se não deseja criar juntas padrões automaticamente, abra a caixa de diálogo Configuração de simulação dinâmica, cancele a seleção da opção Converter automaticamente restrições em juntas padrão e serão removida todas as juntas. A seguir será possível adicionar manualmente as juntas que desejar
É possível acessar a simulação dinâmica através da API?
Atualmente não é possível utilizar a API para executar a simulação dinâmica. Estamos cientes da solicitação e o pedido será considerado para as versões futuras.
É possível fazer análises estáticas de montagens?
A simulação dinâmica pode calcular forças e momentos em juntas, inclusive na ausência de movimento. Nesse caso, os efeitos dinâmicos não existem e a simulação dinâmica fornece os resultados estáticos.
Por exemplo, é possível criar um pêndulo, bloquear seu grau de liberdade na junta de revolução e aplicar uma força externa na extremidade livre. Simulação dinâmica dispõe da força e do momento na junta para equilibrar a força externa.
Também pode ser criada uma junta " ponto-plano" no segundo extremo do pêndulo para o bloquear e, depois, aplicar a força externa. Simulação dinâmica também dispõe da força e o momento nas duas juntas
Informação útil
- Na simulação dinâmica, os grupos (peças ou submontagens) são rígidos. A dobra (flexão) e o giro (torção) destes elementos são ignorados.
- Nesta hipótese, o mecanismo pode estar sobrerrestringido. A simulação dinâmica é resolvida independentemente do estado, mas as forças e os momentos das juntas são só uma das possíveis soluções, não a única.
Que ações fazem com que as cargas exportadas à FEA sejam atualizadas?
As cargas identificadas para a exportação à FEA são atualizadas sempre que ocorrer uma das ações seguintes:
- Um intervalo de tempo for ativado ou desativado na coluna correspondente.
- For clicado OK na caixa de diálogo Gerar série.
- For selecionada uma peça para exportação.
- Uma peça for excluída da seção de exportação.
- Uma peça for suprimida na seção de exportação.
- For clicado OK na caixa de diálogo de Configurações depois de ter alterado o Tipo de exportação (Análise de tensão AIP ou ANSYS Workbench).
- For ativado ou desativado Eventos precisos.
- For validada a caixa de diálogo "Seleção de faces de carga de rolamento".
Qual é a diferença entre os intervalos de tempo e as imagens quando é executada uma simulação?
Os intervalos de tempo e as imagens são saídas independentes de uma simulação.
O intervalo de tempo é o número de procedimentos que o software utiliza para executar corretamente a simulação. O software otimiza este número em simulações complexas de forma que os dados correspondentes estejam disponíveis no gráfico de saída. O número de intervalos de tempo é sempre igual ou maior que o número de imagens especificadas. É possível consultar o gráfico de saída e ver o intervalo de tempo para o incremento especificado ou um valor arbitrário ao clicar na janela de gráficos do gráfico de saída.
"Imagens" representam o número de imagens visíveis ao reproduzir a simulação. Pode ser especificado qualquer número que desejar. O valor padrão é 100/segundo.
Quando é executada uma simulação de 1- segundo com a configuração padrão (Tempo final: 1 s, Imagens: 100) são exibidas 100 imagens criadas para reprodução. Uma imagem a cada 0,01 segundo. Os intervalos de tempo devem ser 100/s. para a simulação. Se a simulação fosse realmente complexa, o software aumentaria o número de intervalos de tempo.
Como se formata um arquivo de texto para uma spline?
Se deseja utilizar um arquivo de texto contendo pontos de tangência, estruture o arquivo da seguinte forma:
|
// comentários |
É possível incluir uma ou várias linhas de comentários no arquivo. A cada linha deve começar com “//”. As linhas de comentário são opcionais. Servem para descrever a finalidade da spline. |
| [Tangentes] T1 T2 | Especifica o valor da tangente dos pontos inicial (T1) e final (T2) do setor. Estes valores são exibidos como inclinação “inicial” e “final” na interface do usuário. Se não for fornecido nenhum valor, é assumido um valor de tangente implícito de 0,0 (tangente horizontal). Igual ao que ocorre com as linhas de comentários, esta linha é opcional, mas como pode-se notar, se não for fornecido nenhum valor de tangente, devem ser assumidos certos parâmetros. |
| X 1 Y 1 | a lista de coordenadas dos pontos; podem ser listados tantos pontos como se fizerem necessários. Especifique um ponto por linha. |
| Exemplo |
// // Pontos de simulação de spline de entrada // Valor: Torque da junta (N mm) // Referência: Tempo s [Tangentes] -3,40775 -5,27803 +0,000 +0,000 +4,313 +1,510 +7,954 -9,756 +1,000 +0,000 |
Por que algumas engrenagens retas do Design Accelerator criados em versões anteriores ao Inventor 2009 não obtêm as juntas geradas automaticamente?
As engrenagens retas herdadas não refletem as melhorias recentes. Aqui está uma lista de aspectos que devem ser verificados e executados quando se trabalha com engrenagens retas herdadas.
- Certifique-se de que a opção Converter automaticamente restrições em juntas padrão esteja ativada.
- Assegure-se de que a montagem de engrenagem reta esteja definida como Flexível.
- Se as engrenagens retas foram criadas na versão AIP 2008 ou em uma versão anterior, então deve-se executar um dos seguintes procedimentos:
- Clique com o botão direito do mouse em Conjunto de engrenagens e clique em Editar usando o Design Accelerator. No Design Accelerator, clique em Calcular e, a seguir, clique em OK. O conjunto de engrenagens é atualizado.
- Clique com o botão direito do mouse em Conjunto de engrenagens e clique em Componente Solucionador manual (perto da parte inferior do menu de contexto).