Visão global da verificação
O Creo Simulate é uma família de produtos de análise de design. Os produtos principais são Structure e Thermal. Vários módulos opcionais são estreitamente integrados a esses produtos principais.
A documentação do Creo Simulate é criada para engenheiros mecânicos. Ela supõe um conhecimento de trabalho de teoria, terminologia e prática de engenharia mecânica. No entanto, não é necessário nenhum conhecimento específico de análise de design para usar o software Creo Simulate ou sua documentação.
Leia os tópicos a seguir para obter informações sobre o uso deste manual, guia de verificação e para uma visão global da documentação disponível para a versão atual. Este prefácio cobre:
Usando este guia
O guia de verificação usa uma série de problemas, com base em modelos de elemento finito e modelos de análise de mecanismo para os quais soluções analíticas são conhecidas, para demonstrar a precisão e eficiência do Creo Simulate no processo de análise de design.
Os resultados são comparados aos obtidos usando códigos de análise tradicional como ANSYS, NASTRAN e NAFEMS ou teoria. Um número de problemas é tirado do famoso conjunto de problemas de elemento finito NacNeal-Harder.
Os modelos usados neste guia estão localizados no disco de instalação do Creo. Ao instalar o Creo Simulate os modelos são salvos na pasta <Load_Point>/Common Files/mech/ms_verf. É possível usar os modelos para executar novamente as análises na sua plataforma.
Há uma seção separada neste guia para modelos verificados por cada um dos tipos de análise do Creo Simulate: Structure, Thermal, Vibração, Flambagem e Não linear. Também há uma seção para os modelos de otimização do Structure.
Organização
Aqui estão os tópicos incluídos neste guia:
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Modelos do Structure
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Descreve vários problemas de análise estática e compara resultados.
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Descreve vários problemas de análise modal e compara resultados.
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Modelos do Thermal
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Descreve problemas de análise térmica em estado estável e compara resultados.
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Descreve problemas de análise térmica transiente e compara resultados.
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Modelos de vibração
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Descreve um problema de análise dinâmica de resposta a tempos e compara resultados.
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Descreve uma análise de resposta de frequência dinâmica e compara resultados.
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Descreve um problema de análise dinâmica de resposta a choques e compara resultados.
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Descreve problemas de análise dinâmica de resposta aleatória e compara os resultados do Structure com os resultados da referência.
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Modelos de flambagem
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Descreve um problema de análise de flambagem e compara resultados.
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Modelos não lineares
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Descreve problemas de contatos 2D e 3D e compara resultados.
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Descreve um problema de análise modal de pré-tensão e compara resultados.
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Descreve um problema de análise de deformação grande e compara resultados.
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Descreve a análise estática com material elasto plástico e compara resultados.
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Modelos de otimização
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Descreve um modelo estrutural estático otimizado.
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Os resultados neste guia são da versão atual do Creo Simulate.
Se esses programas estiverem em execução em uma plataforma diferente, os resultados e o que você verá na tela poderão ser ligeiramente diferentes dos resultados e gráficos neste documento. Nós não detectamos as diferenças significativas nos resultados nas diferentes plataformas com suporte.
Sistema de identificação
Os problemas de verificação são identificados por seu nome de estudo. Por exemplo, mvsm003 indica que este é o terceiro problema de análise modal do Structure no guia de verificação. Os nomes de estudo são determinados pela convenção a seguir:
• Dois primeiros caracteres alfabéticos:
mv — Verificação do Creo Simulate
• Terceiro caractere alfabético:
s — Structure
t — Thermal
o — Otimização
• Quarto caractere alfabético:
◦ Structure
m — Modal
s — Estático
l — Laminado
t — Resposta dinâmica de tempo
f — Resposta dinâmica de frequência
k — Resposta dinâmica de choque
b — Flambagem
c — Contato
d — Deformação grande
p — Pré-tensão
◦ Thermal
s — Estado estável
t — Transiente
◦ Otimização
o — Otimização
◦ Número de três dígitos:
001 — Número de problema sequencial
Use estes nomes de estudo de design se você deseja executar uma estudo ou revisar os resultados.
Convenções de resultados
Esta seção descreve as convenções usadas na tabela de resultados incluída para cada problema. A seguir, veja um exemplo de uma tabela de resultados:
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Teoria
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MSC/ NASTRAN
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Structure
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% de diferença
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Deflexão radial @ carga
(m=disp_x_radial)
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2.8769e–3
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2.8715e–3
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2.8725e–3
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0.18%
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Convergência %: 0,5% em Disp Local e SE
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P máx.: 7
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Nº de equações: 33
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Consulte as informações a seguir para obter uma explicação de cada coluna na tabela de resultados:
• Coluna 1 — Exibe a quantidade de resultados do seu interesse.
• Coluna 2 — Exibe os resultados teóricos, que são retirados da "Referência" listada na primeira página de cada resumo de modelo.
• Coluna 3 (opcional) — Exibe resultados de outros programas, neste caso NASTRAN.
• Coluna 4 — Exibe resultados do Creo Simulate.
• Coluna 5 — Exibe a diferença de porcentagem entre os resultados do Creo Simulate e a resposta teórica.
Abaixo do nome de quantidade de resultados, em parênteses, estão informações adicionais, que é possível usar para exibir os resultados no seu sistema. Nesta área, você encontrará uma ou mais informações (xxxx é o nome da medida, análise ou carga; x é o número do modo):
• nome da medida, indicado por (m=xxxx)
• nome da análise, indicado por (a=xxxx)
• nome da carga, indicado por (l=xxxx)
• número do modo (para análise modal), indicado por (modo=x)
Quando várias análises, cargas ou medidas existem em um estudo, o nome da análise e nome da carga, nome da medida ou número do modo são listados.
É possível usar estas informações de duas maneiras. É possível ver ou imprimir o arquivo study.rpt em uma casca ou é possível ver as informações no arquivo de resumo para a análise de design. Para exibir o arquivo de resumo, abra o modelo com o mesmo nome que o estudo, selecione Executar no menu principal e selecione Status. Em seguida, clique no botão de Status do estudo de design para exibir o resumo e localizar o nome da medida.
Para problemas de verificação, a linha inferior da tabela exibe a porcentagem de convergência e o tipo de convergência, a ordem de nível p máxima atingida na convergência e o número de equações necessário para convergência. Para modelos do Structure, a opção de convergência Exibição de aresta local e Energia de tensão local é abreviada como Exib. local e SE neste guia. Para modelos o Thermal, a opção de convergência Temp. Local e Norm. de energia é abreviado Temp. Local e EN.
Referências
A seguir está uma lista de referências usadas neste guia:
• Barlow, J., and Davies, G.A.O. Selected FE Benchmarks in Structural and Thermal Analysis. UK: NAFEMS, Revision 2, October, 1987.
• Chahjes, A. Principles of Structural Stability Theory. Prentice-Hall, 1974.
• Cameron, A.D., Casy, J.A., and Simpson, G.B. Benchmark Tests for Thermal Analysis (Summary). UK: NAFEMS, August, 1986.
• Imai, Kanji. Otimização de configuração de Trusses pelo método multiplicador. LA: Universidade da Califórnia, UCLA-ENG-7842.
• Kane, T.R., and Levinson, D.A. Dynamics: Theory and Application. NY: McGraw-Hill, 1985.
• Kreith, F. Principles of Heat Transfer. 2nd ed. PA: International Textbook Co., 1959.
• Love, A.E.H. A Treatise on the Mathematical Theory of Elasticity. 4th ed. NY: Dover Publications, 1944.
• MacNeal, R.H., and Harder, R.L. "A Proposed Standard Set of Problems to Test Finite Element Accuracy." Finite Elements in Analysis and Design I. Elsevier Science Publishers, 1985.
• MacNeal-Schwendler Corporation. MSC/NASTRAN Verification Problem Manual. MSC/NASTRAN Version 64, January, 1986.
• Meriam, J.L. Engineering Mechanics, Vol. 2: Dynamics. NY: John Wiley and Sons, Inc. 1978.
• Noor, A.K., and Mathers, M.D., "Shear-Flexible Finite-Element Models of Laminated Composite Plates and Shells." NASA TN D-8044. Langley Research Center, Hampton, VA. December, 1975.
• Roark, R. J., and Young, W. Formulas for Stress and Strain. 5th ed. NY: McGraw-Hill, 1982.
• Schneider, P. J. Conduction Heat Transfer. 2nd ed. MA: Addison-Wesley Publishing Co., Inc., 1957.
• Shigley, J.E., and Uicker, J.J. Theory of Machines and Mechanisms. NY: McGraw-Hill. 1980.
• Swanson Analysis Systems, Incorporated. ANSYS Verification Manual.
• Thomson, W.T. Theory of Vibration with Applications. NJ: Prentice-Hall, Inc. 2nd printing, 1981.
• Timoshenko, S. Strength of Materials, Part II, Advanced Theory and Problems. 3rd ed. NY: D. Van Nostrand Co., Inc. 1956.
• Timoshenko, S., and Young, D.H. Vibration Problems in Engineering. 3rd ed. NY: D. Van Nostrand Co., Inc. 1955.
Referências adicionais relevantes para problemas específicos estão listadas onde aplicável.