Uma vez definidas as libertações nodais, o programa gera nós que pertencem a diferentes partes do modelo e cria uma barra invisível entre esses nós. As forças internas são as mesmas que para uma barra com início no nó original e fim no nó desacoplado.
As libertações nodais são mais adequadas para modelos de barras com geometria não linear. Por exemplo, as libertações nodais podem ser utilizadas para modelar cruzamentos de barras com vigas de elevação, subestruturas móveis ou objetos acoplados com condições de fronteira especiais.
Assim, um caso em que é necessário utilizar libertações nodais é em modelos onde uma viga está sobre outra, mas não estão rigidamente unidas por parafusos ou soldagem. Um exemplo disso é o cruzamento de viga apresentado na Imagem 2, onde uma viga em consola se encontra apoiada de forma livre sobre uma viga abaixo.
Nesse caso, é necessário definir uma libertação nodal para desacoplar o modelo no local onde as vigas se cruzam. No RFEM 6, pode encontrar as libertações nodais em “Objetos Especiais” no navegador de dados, ou utilizar o menu "Inserir" → "Objetos Especiais" → "Libertações Nodais" → "Caixa de Diálogo" (Imagem 3).
Em ambos os casos, a caixa de diálogo "Nova Libertação Nodal" está disponível como apresentado na Imagem 4. O utilizador pode começar a definir a libertação nodal selecionando a localização (ou seja, o nó) em que o modelo deve ser desacoplado e a libertação nodal a ser gerada. Isto pode ser feito no canto superior direito da caixa de diálogo. De seguida, na seção “Objetos Libertados”, deve especificar as barras, superfícies ou sólidos que são desacoplados no nó selecionado. O utilizador pode fazer isso escrevendo o número deles ou usando o botão “Selecionar Individualmente” para definir graficamente os objetos na janela de trabalho.
Neste exemplo em específico, as barras 3 e 4 (ou seja, a viga em consola no topo) são selecionadas para desacoplamento. Desta forma, o RFEM irá gerar uma cópia do nó selecionado na mesma localização. Na lista disponível na seção “Geração de Libertação”, deve especificar se deseja colocar a libertação (articulação) no “Nó Original” ou no “Nó Libertado”. A configuração especifica com qual parte do modelo a articulação está-se a deformar, tendo assim um efeito nos resultados.
De seguida, deve definir as condições apropriadas para a libertação nodal. Os graus de liberdade no nó são controlados pelo tipo de libertação nodal (Imagem 5) que descreve as propriedades da articulação. Essas propriedades controlam a transferência de deformações (e, assim, de forças internas e momentos) entre o nó original e sua cópia. Um tipo de libertação nodal pode ser definido na caixa de diálogo associada, acessível através do ícone “Criar Novo Tipo de Libertação” indicado na Imagem 4 ou através da entrada “Tipos para Libertações Nodais” nos “Tipos para Objetos Especiais” do Navegador de Dados.
Como apresentado na Imagem 5, as condições de tipo de libertação são divididas em três graus de liberdade “Translacionais” e uma libertação “Rotacional”. As propriedades de libertação referem-se aos eixos das barras ou linhas. Ao selecionar a caixa de verificação para o eixo respectivo, especifica que é possível um deslocamento ou uma rotação na direção correspondente. Em seguida, pode ajustar a constante da mola translacional ou rotacional e inserir as propriedades não lineares (se aplicável) na coluna “Não Linearidade”.
Antes de confirmar a criação do tipo de libertação nodal, verifique a que sistema de eixos a libertação dos deslocamentos e rotações está relacionada. Isto pode ser especificado na seção “Sistema de Coordenadas” da caixa de diálogo “Tipo de Libertação Nodal”, onde pode selecionar um dos seguintes sistemas de eixos: sistema de eixos locais (x,y,z), sistema de coordenadas global (X,Y,Z), ou pode definir um novo sistema de coordenadas por conta própria.
Se a libertação refere-se a um sistema de coordenadas local, a seção da caixa de diálogo “Sistema de Eixos Locais” também é exibida (Imagem 5) e pode definir a barra ou linha (dependendo do que selecionou na lista) que serve como referência.
Resumo
A definição de libertações nodais é particularmente adequada para modelos de barra com geometria não linear. No RFEM 6, pode encontrá-las como “Objetos especiais” e utiliza-las para modelar cruzamentos de barras com vigas de elevação, subestruturas móveis ou objetos acoplados com condições de contorno especiais. Ao definir uma libertação nodal, é permitido o desacoplamento estrutural dos objetos conectados a um nó. A libertação é controlada através das condições da articulação, que também podem ter propriedades não lineares.