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Critérios de design
Os critérios de design para um estudo incluem a especificação do seguinte:
• Objetivo de design para o estudo
• Restrições de manufatura e geométricas
• Materiais a usar para manufaturar o modelo
É possível definir múltiplos critérios de design para um estudo, mas somente um pode estar ativo por vez. Durante a otimização de topologia e a geração de designs, somente os critérios de design ativos são considerados.
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É possível notar que a massa do corpo gerado é um pouco diferente do alvo definido. Para obter resultados mais precisos, é recomendado especificar um tamanho de elemento de malha menor.
Os corpos designados como geometrias preservada, excluída e inicial podem ter materiais atribuídos a eles. Durante a otimização de topologia e a geração de designs, os materiais a seguir são considerados.
• Corpos designados — Os materiais atribuídos a corpos individuais são ignorados e o material ativo definido nos critérios de design ativos é considerado.
• Corpos não designados — Os materiais atribuídos a corpos individuais são considerados.
Como definir critérios de design para o estudo
1. Clique em Adicionar critérios de design. A caixa de diálogo Critérios de design é aberta.
2. Selecione Objetivos de design com base no tipo de estudo.
Tipo de estudo
Seleção de objetivo de design
Estudo estrutural
Selecione uma das seguintes opções:
• Selecione Maximizar rigidez e especifique a porcentagem de volume alvo ou especifique a massa alvo e selecione uma unidade na lista.
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Por default, o volume alvo (em %) é selecionado no objetivo de design. O volume alvo é a porcentagem do volume da geometria inicial.
Se você designar um corpo como geometria preservada sem definir a geometria inicial, o objetivo de design default será a massa de limite.
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• Quando volume alvo é o objetivo de design, as propriedades do material ativo podem ter efeito mínimo sobre o resultado da otimização.
• Quando você deseja obter resultados de otimização diferentes para materiais diferentes, você deve selecionar massa alvo como objetivo de design.
• Selecione Minimizar massa e especifique o fator de segurança.
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Para usar o fator de segurança, o material deve ter um valor de resistência ao escoamento. Defina o valor de tensão de escoamento para o material.
O material atribuído aos corpos não designados também deve ter um valor de resistência ao escoamento.
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Não é recomendada a combinação de objetivo de design do fator de segurança e restrição de Deslocamento. Use somente um deles.
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Execute a simulação inicial para obter uma ideia sobre o êxito da otimização com o fator de segurança desejado. É difícil alcançar uma otimização com uma diferença grande entre o menor fator de segurança na geometria inicial e o fator de segurança desejado.
Evite concentrações de tensão na geometria inicial para obter o máximo da geometria resultante otimizada.
Estudo modal
Selecione uma das seguintes opções:
• Selecione Maximizar frequência fundamental e especifique a porcentagem de volume alvo ou especifique a massa alvo e selecione uma unidade na lista.
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Por default, o volume alvo (em %) é selecionado no objetivo de design. O volume alvo é a porcentagem do volume da geometria inicial.
Como usar o volume alvo (em %) como objetivo de design, você deve designar um corpo como geometria inicial.
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• Quando volume alvo é o objetivo de design, as propriedades do material ativo podem ter efeito mínimo sobre o resultado da otimização.
• Quando você deseja obter resultados de otimização diferentes para materiais diferentes, você deve selecionar massa alvo como objetivo de design.
• Selecione Minimizar massa e especifique o valor mais baixo da frequência fundamental.
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A frequência fundamental será maior que a frequência especificada para todos os casos de carga.
Estudo térmico
Selecione uma das seguintes opções:
• Selecione Minimizar temperatura de pico e especifique a porcentagem de volume alvo ou especifique a massa alvo e selecione uma unidade na lista.
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Por default, o volume alvo (em %) é selecionado no objetivo de design. O volume alvo é a porcentagem do volume da geometria inicial.
Se você designar um corpo como geometria preservada sem definir a geometria inicial, o objetivo de design default será a massa de limite.
• Selecione Minimizar massa e especifique a temperatura de pico.
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A temperatura de pico será igual ou menor que a temperatura especificada para todos os casos de carga.
3. Em Restrições de design, clique em Adicionar restrições e selecione as restrições de manufatura e as restrições geométricas relevantes.
4. Para adicionar materiais aos critérios de design, clique em Adicionar materiais. A caixa de diálogo Materiais é aberta. O material mestre da peça aparece na lista Materiais no modelo.
a. Para adicionar mais materiais, clique duas vezes nos materiais na lista Materiais na biblioteca. Os materiais selecionados são adicionados à lista Materiais no modelo.
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É possível adicionar até 10 materiais aos critérios de design.
b. Clique em Selecionar. A caixa de diálogo Materiais é fechada. Os materiais selecionados aparecem na seção Materiais da caixa de diálogo Critérios de design.
5. Para definir um material como material ativo, mova o ponteiro sobre o material e clique em .
6. Clique em OK. Os critérios de design são listados sob o nó Critérios de design na árvore generativa.
Restrições de manufatura e geométricas
É possível adicionar diferentes restrições de manufatura e geométrica aos critérios de design. A tabela a seguir descreve as restrições disponíveis e os passos para adicioná-las aos critérios de design:
Restrição
Passos para adicionar a restrição
Direção da construção — Essa restrição de manufatura ajuda a reduzir a quantidade de suporte necessária durante a impressão 3D.
É possível especificar a direção da impressão 3D e o valor do ângulo crítico. O ângulo crítico é o valor de ângulo máximo com relação à direção da impressão em que não é necessário nenhum suporte.
1. Clique em Adicionar restrições e, em seguida, selecione Direção da construção. A caixa de diálogo Critérios de design expande-se.
2. Clique na caixa Direção da construção.
3. Na janela de gráfico, selecione uma superfície, um sistema de coordenadas, o eixo do csys, uma aresta ou um plano de datum como referência. Aparece uma seta que exibe a direção da construção.
4. Para mudar a direção da construção, realize uma das ações a seguir:
◦ Na janela de gráfico, clique na seta.
◦ Na caixa de diálogo Critérios de design , clique em .
5. Na caixa Ângulo crítico, especifique o valor.
Linha de separação — Essa restrição de manufatura pode ser usada nos métodos de fundição e forjamento.
É possível especificar o tipo de linha de separação: linha de separação 2D ou linha de separação 3D. Linha de separação é uma linha na peça que indica o contato entre a placa de base e a placa superior. A linha de separação 2D encontra-se em um plano de datum, enquanto a linha de separação 3D não está restrita a nenhum plano.
Também é possível especificar a direção de abertura e o ângulo de saída, o ângulo entre as paredes das placas de molde.
1. Clique em Adicionar restrições e, em seguida, selecione Linha de separação. A caixa de diálogo Critérios de design expande-se.
2. Clique na caixa Direção de abertura.
3. Na janela de gráfico, selecione uma superfície ou um plano de datum como referência.
4. Na caixa de diálogo Critérios de design , especifique o valor de Ângulo de saída.
5. Para definir a Linha de saída, realize uma das ações a seguir:
◦ Clique em 2D e selecione um plano na janela de gráfico.
◦ Clique em 3D.
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Depois de selecionar a restrição Linha de separação, não é possível selecionar a restrição Extrusão linear. Elas são restrições de manufatura que se opõem.
Extrusão linear — Essa restrição de manufatura pode ser usada nos métodos de fresamento de 2 eixos e 3 eixos.
Essa restrição cria uma extrusão de direção de abertura linear, que é a direção da ferramenta usada para fresamento.
É possível ter uma extrusão linear unidirecional ou bidirecional. A extrusão unidirecional é planificada de um lado, enquanto no lado oposto, ela tem forma livre para uma máquina de fresamento de 3 eixos. A extrusão bidirecional é planificada em ambos os lados, que é para o corte de 2 eixos.
1. Clique em Adicionar restrições e, em seguida, selecione Extrusão linear. A caixa de diálogo Critérios de design expande-se.
2. Clique em na caixa Direção da extrusão.
3. Na janela de gráfico, selecione uma superfície, aresta, plano de datum ou o eixo do csys como referência. Uma seta que exibe a direção da extrusão aparece.
4. Para mudar a direção da extrusão, realize uma das ações seguir:
◦ Na janela de gráfico, clique na seta.
◦ Na caixa de diálogo Critérios de design , clique em .
5. Na caixa Ângulo de extrusão, especifique o valor.
6. Para ter uma extrusão bidirecional, marque a caixa de seleção Bidirecional .
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Depois de selecionar a restrição Extrusão linear, não é possível selecionar a restrição Linha de separação. Elas são restrições de manufatura que se opõem.
Tamanho mínimo do elemento — Essa restrição geométrica controla o tamanho do elemento na forma otimizada.
Essa restrição garante que a espessura do modelo resultante, em qualquer seção cruzada, seja sempre maior que o valor especificado.
1. Clique em Adicionar restrições e, em seguida, selecione Tamanho mínimo do elemento. A caixa de diálogo Critérios de design expande-se.
2. Na caixa Tamanho mínimo do elemento, especifique o valor e selecione uma unidade na lista.
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Certifique-se de que o valor especificado seja maior que três vezes o tamanho do elemento.
Simetria — Essa restrição geométrica constrói simetria planar, rotacional ou ambos os tipos.
As restrições de simetria planar e rotacional aplicam a simetria de formas independentemente do carregamento assimétrico no estudo.
1. Clique em Adicionar restrições e, em seguida, selecione Simetria. A caixa de diálogo Critérios de design expande-se.
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É possível adicionar uma restrição planar, uma restrição rotacional ou ambos os tipos de restrição simultaneamente.
2. Para adicionar uma restrição planar, faça o seguinte:
a. Clique em .
b. Na janela de gráfico, selecione os planos como Planos de simetria. É possível selecionar até três planos de simetria.
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Pressione Ctrl para selecionar múltiplos planos de simetria.
3. Para adicionar uma restrição rotacional, faça o seguinte:
a. Clique em .
b. Na janela de gráfico, selecione um eixo como Eixo de simetria.
c. Especifique o número de repetições rotacionais como Instâncias.
4. Para adicionar uma restrição planar e uma rotacional, faça o seguinte:
a. Clique em .
b. Na janela de gráfico, selecione Planos de simetria.
c. Na janela de gráfico, selecione Eixo de simetria.
d. Especifique o número de Instâncias.
Raio de vinco mínimo — Esta restrição geométrica pode ser usada para suavizar a geometria resolvida e reduzir as malhas na otimização.
Ela garante que todas as superfícies mantenham uma curvatura com um raio mínimo.
1. Clique em Adicionar restrições e, em seguida, selecione Raio de vinco mínimo. A caixa de diálogo Critérios de design expande-se.
2. Na caixa Raio de vinco mínimo, especifique o valor e selecione uma unidade na lista.
Dispersão do material — Essa restrição geométrica controla a dispersão do material.
O intervalo do valor de dispersão do material é de 0 a 100. Aumentar esse valor resultará em menos regiões espessas e sólidas e em mais paredes e estruturas finas.
1. Clique em Adicionar restrições e, em seguida, selecione Dispersão do material. A caixa de diálogo Critérios de design expande-se.
2. Para definir Dispersão do material, ajuste o botão deslizante ou especifique o valor na caixa.
Conectar corpos e superfícies preservados — Essa restrição geométrica conecta todos os corpos preservados e superfícies preservadas na forma otimizada.
• Clique em Adicionar restrições e, em seguida, selecione Conectar corpos e superfícies preservados. A caixa de diálogo Critérios de design expande-se.
Status de critérios de design e materiais
Os glifos na árvore generativa indicam o status dos critérios de design e materiais:
• — Os critérios de design são definidos, mas não estão ativos.
• — Os critérios de design estão ativos. Somente os critérios de design ativos são considerados para a otimização de topologia e ao gerar designs.
• — Os critérios de design são indefinidos.
• — Os critérios de design são definidos, mas apresentam problemas.
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Mova o ponteiro sobre o ícone para ver a dica de ferramenta que ajuda a resolver os problemas.
• — O item que é o critério de design ou o material está ligado ao elemento de design generativo (GDF).
• — O material está ativo.
Operações em critérios de design da árvore generativa
É possível executar as operações a seguir nos critérios de design da árvore generativa:
Operação
Passos para executar a operação
Ative um critério de design.
Selecione um nó de critérios de design e, na minibarra de ferramentas, clique em Ativar.
Modifique um critério de design.
Selecione em um nó de critérios de design e, na minibarra de ferramentas, clique em Editar definição. A caixa de diálogo Critérios de design é aberta. Edite os parâmetros de design e clique em OK para salvar as mudanças.
Duplique um critério de design.
Clique com o botão direito em um nó de critérios de design e clique em Duplicar. Uma cópia dos critérios de design selecionados é criada e adicionada ao estudo.
Alternativamente, clique com o botão direito em um nó de critérios de design e clique em Copiar. Clique com o botão direito no nó do estudo e clique em Colar.
Crie um novo critério de design.
Selecione um nó de critérios de design e, na minibarra de ferramentas, clique em Novo. A caixa de diálogo Critérios de design é aberta.
Renomeie um critério de design.
Clique com o botão direito em um nó de critérios de design e clique em Renomear.
Apague um critério de design.
Clique com o botão direito em um nó de critérios de design e clique em Apagar.
Operações em materiais da árvore generativa
É possível executar as operações a seguir em materiais da árvore generativa:
Operação
Passos para executar a operação
Mude o material.
Selecione o material e, na minibarra de ferramentas, clique em Editar definição. A caixa de diálogo Definição de material é aberta. Selecione um novo material e clique em OK para salvar a mudança.
Ative um material.
Selecione o material e, na minibarra de ferramentas, clique em Ativar. Se você ativar um material, o método de manufatura associado a ele também será ativado.
Remova um material.
Clique com o botão direito no material e clique em Remover.
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