fundo de dimensionamento
Para realizar o dimensionamento, é necessário criar o modelo analítico correspondente e verificá-lo relativamente à norma ou à aprovação técnica geral [3] dos produtos individuais.
Verificação de modelo analítico
Primeiro, a qualidade dos resultados na perfuração tem de ser verificada. Para isso, é importante definir as configurações da malha de EF ou refinar a malha de EF na área de perfuração de tal forma que os resultados correspondam aos valores necessários especificados na norma DIN 18008.
A estrutura de base é uma laje retangular com perfuração:
a = 300 mm
b = 600 mm
t = 10 mm
O resultado são tensões máximas de 48,2 N/mm². Estes estão dentro do limite permitido de 46 a 52 N/mm² de acordo com a aprovação [3] , portanto, o modelo pode ser utilizado.
Além de verificar as tensões num buraco de perfuração, é necessário verificar a modelação do ajuste no próximo passo.
As superfícies superior e inferior do ajuste são modeladas utilizando sólidos de contacto, os quais apenas podem transferir forças de compressão. A rigidez do sólido é seleccionada de acordo com a rigidez do ajuste de vidro existente.
Por exemplo, existem os seguintes valores de resultados:
Lado superior do material: E = 40 N/mm², G = 13,8 N/mm²
Lado inferior do material: E = 50 N/mm², G = 24,1 N/mm²
Ao aplicar os limites de carga máxima admissível FD/Z = 8900 N e FQ = 5100 N [3] , resultam as seguintes rigidezes:
Compressão Z/wZ = 19.347 N/mm
Tração D/wD = 20 602 N/mm
Corte Q/uQ = 5247 N/mm
Ao comparar os valores com a aprovação [3], todos os resultados estão dentro dos limites permitidos:
15.386 N/mm ≤ cZ,D ≤ 24.372 N/mm
344 N/mm ≤ cQ
Por isso, o modelo pode continuar a ser utilizado para o cálculo.
O último passo é a verificação de todo o modelo. Para isso, as duas subestruturas modeladas anteriormente são unidas. As dimensões estruturais consideradas, bem como os resultados necessários, referem-se às aprovações técnicas [3].
Os resultados exibidos na Figura 04 mostram uma congruência muito boa entre os resultados existentes e os necessários. Este modelo de EF verificado pode ser utilizado como base para o cálculo do sistema estrutural real.
Dimensionamento através de uma análise de elementos finitos
Como estrutura com as cargas a serem dimensionadas, será utilizado o sistema estrutural descrito na parte 1 do artigo. Assim, as diferenças entre os dois tipos de dimensionamento tornam-se claras.
O modelo MEF criado anteriormente será agora inserido na estrutura a ser dimensionada. As tensões resultantes são utilizadas para o dimensionamento.
O valor máximo das tensões na área dos furos é σ = 29,22 N/mm². Portanto, a relação de cálculo é de η = 29,2/51,3 = 0,57.
Conclusão
A comparação dos dois métodos de cálculo mostra claramente que pode haver algumas diferenças entre as relações de dimensionamento calculadas. No presente caso, a relação do dimensionamento é cerca de 40% menor devido a uma análise exata. Embora isto não possa ser geralmente assumido, mostra que uma análise MEF precisa pode geralmente ter vantagens.
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