Atividade 2: Resolver a análise e analisar os resultados

Nesta atividade, você executa a análise e visualiza a malha, frequências naturais e formas de modo do garfo de ajuste, para verificar sua frequência natural. Nesta revisão dos resultados do Estudo 1 - Frequências Modais, você

Verifique a malha para assegurar que existam elementos suficientes através da parte mais fina do garfo de ajuste
Anime e visualize os 12 modos de vibração, para identificar qual deles usar para verificar a frequência natural do garfo
Determine a frequência natural do modo selecionado, para ver como ele se compara à frequência nominal de 440 Hz para a nota musical A4
Identifique se o garfo de ajuste precisa ser encurtado ou estendido.

O resultado do modelo de bifurcação de ajuste (esquerda) e o Deslocamento modal total do bifurcação de ajuste para o Modo 1 (direita).

Pré-requisitos

A atividade 1 foi concluída.

Passos

Resolva o estudo.
1. Clique no (Espaço de trabalho de simulação > guia Setup > painel Resolver > Resolver) para abrir o diálogo Resolver.
  
  Observação: Embora o modelo não esteja restringido, o ícone de pré-verificação mostra uma marca de seleção verde do , que indica que não há avisos e que o modelo está pronto para resolver. O motivo é que os modelos de simulação de Frequências modais não requerem restrições; o solucionador é capaz de produzir vibrações de corpo rígido como modos de frequência natural válidos.
2. Clique em Resolver para executar a análise e fechar o diálogo.
3. Quando a análise for concluída, clique em Fechar para fechar a caixa de diálogo Status do trabalho.
  A guia Resultados é aberta automaticamente, para que você possa visualizar os resultados.
Exiba a malha e verifique-a para assegurar que haja pelo menos quatro elementos através das partes mais finas do garfo de ajuste.
1. Clique no (espaço de trabalho Simulação > guia Resultados > painel Resultados de Acabamento > Resultados de Acabamento) para alternar para a guia Setup. As linhas de malha são mais fáceis de ver em um plano de fundo cinza claro do que em azul escuro da plotagem de contorno.
2. No navegador, clique no ao lado do Malha para tornar a malha visível.
  
  Observação: O tamanho da malha especificado resulta em quatro elementos através da parte mais fina do garfo de ajuste. Este é um bom tamanho de elemento para capturar com precisão a flexão dos pinos.
3. No navegador, clique no ao lado do Malha para ocultar a malha.
4. Clique no (espaço de trabalho Simulação > guia Setup > painel Resultados > Resultados de Simulação) para retornar à guia Resultados.
Anime o resultado do Deslocamento modal total** para vibração Modo 1, usando a velocidade Mais rápida, e a opção Bidirecional para demonstrar o ciclo completo de vibração.
1. Na lista suspensa Modo ao lado da legenda de plotagem, confirme se Modo 1 está selecionado.
2. Clique no (espaço de trabalho Simulação > guia Resultados > painel Ferramentas de Resultado > Animar) para abrir a caixa de diálogo Animar.
3. Ative a opção Bidirecional para criar uma animação senoidal repetitiva.
4. Na lista suspensa Velocidade, selecione Mais rápido.
5. Clique no Reproduzir.
  
  Observe que o garfo de ajuste não se deforma; ele somente se traduz na direção X. A frequência natural para os modos de corpo rígido é de 0 Hz (ou aproximadamente 0 Hz).
Enquanto a animação ainda estiver em execução, selecione o próximo modo de vibração na lista suspensa Modo ao lado da legenda de plotagem. Observe a forma deste modo. Repita até que você tenha visto todos os doze modos de vibração.

Para cada modo, observe o movimento da alça. Qualquer modo que envolva um movimento axial, radial ou de torção significativo do manipulador não pode ser mantido. Esses modos desaparecerão rapidamente quando uma pessoa estiver segurando o garfo de ajuste.

Os resultados do Modo 12 devem se parecer com a seguinte imagem:

Observe que a maior magnitude de deslocamento para o Modo 12 está na parte inferior da alça e está na direção +/- X. Se alguém estiver segurando o garfo de ajuste, esse modo de vibração certamente irá morrer quase imediatamente.
Identifique o melhor modo de vibração para ajustar a bifurcação, alterne para ela e determine sua frequência natural. Você está procurando o modo que exibe o menor movimento da alça do garfo de ajuste.
1. Revise todos os modos de vibração usando a lista suspensa Modo ao lado da legenda de plotagem e identifique quais mostram o menor movimento na base da alça.
  
  Somente os Modo 7 e Modo 11 exibem o movimento mínimo da alça. Esses dois modos são os únicos dois dos doze modos calculados que podem ser mantidos enquanto alguém está segurando o garfo de ajuste. Ambos os modos envolvem uma pequena quantidade de movimento axial (translação Y) no manipulador.
  O movimento axial relativo é maior para o Modo 11 e para o Modo 7, portanto o Modo 11 de vibração irá morrer mais rápido do que o Modo 7 (o modo de vibração fundamental).
2. Na lista suspensa Modo ao lado da legenda de plotagem, selecione Modo 7.
  
  Seu modelo deve se parecer com a imagem:
3. Na caixa de diálogo Animar, clique em OK para parar a animação e fechar a caixa de diálogo.
4. Na lista suspensa Modo ao lado da legenda de plotagem, observe a frequência ao lado de Modo 7.
  
  A frequência natural para o Modo 7 é de 471 Hz, o que é cerca de 7% maior que a frequência nominal de 440 Hz para a nota musical A4. Lembre-se de que o objetivo é produzir um passo de 418 HZ, que é 5% menor que a nota A4. Os pinos de garfo precisam ser alongados para diminuir a frequência natural deste modo.

Resumo da atividade 2

Nesta atividade, você executou uma análise e analisou os resultados. Para verificar sua frequência natural do garfo de ajuste, você

Verificado a malha para assegurar que havia elementos suficientes através da peça mais fina
A animação exibe os 12 modos de vibração, para identificar qual deles deve ser usado para verificar a frequência natural do garfo
Determinou a frequência natural do modo selecionado
Identificado que o garfo de ajuste precisa ser estendido.