CONSTRAINTS AND CONNECTIONS - ABAQUS

Nikolas Woellner

DEMEC – Departamento de Engenharia MecânicaLABCONF – Laboratório de Conformação

INTRODUÇÃO

Constraints and Connections

Restrições:

- Restrições de acoplamentos

- Vínculos entre bases e superfícies

Conexões:

- Elementos conectores

- Pontos fixadores de malhas independentes

- Malhas independentes em conexões de superfícies

Constraints and Connections

Adesivo

Região de falha do adesivo

Malhas independentes em conexões de superfícies

Constraints and Connections

Junta

Conector cilíndrico

Conector prismático

Dobradiças

Conector planar

Acoplamento entre elemento sólido e elemento de cascaElementos conectores

RESTRIÇÕES DE ACOPLAMENTOS

1. Acoplamentos cinemáticos e distributivos:

Interações de acoplamentos para prover restrição entre um nó de referência e nós localizados em uma superfície.

Aplicações:

• Modelagem de cargas ou condições de fronteiras

• Modelagem de condições finais

• Modelagem de interações com outras restrições, como no caso de elementos conectores

Constraints and Connections

Constraints and Connections

Região na superfície do sólido sobre a qual o conector transfere carga

Elemento conector

Constraints and Connections

Acoplamento Cinemático

- Restrições rígidas entre os nós principais e os nós do acoplamento.

- Uma solução para a falta de rigidez rotacional em nós ligados a elementos sólidos.

Graus de liberdade

Constraints and Connections

Acoplamento Distributivo

- A restrição é aplicada no sentido médio.

- Fatores de peso dos nós de acoplamento provêm um controle da transmissão de carga.

Constraints and Connections

2. Acoplamento entre elemento sólido e elemento de casca:

Transição:

Elemento de casca Elemento sólido

Conjunto de restrições de elementos distributivos

Superfície do sólido

VÍNCULOS ENTRE BASES E SUPERFÍCIES

Comportamentos de contato totalmente restritos são definidos usando restrições de vínculo: uma forma simples de vincular superfícies permanentemente.

Constraints and Connections

Restrição de vínculo

Fácil transição de malha

Constraints and Connections

Formulação mestre-escravo:

A restrição impede que nós escravos sofram separações ou escorregamentos em relação à superfície principal.

Todos os nós definidos como escravos que estiverem em contato com a superfície principal no começo da simulação, permanecerão vinculados a esta.

Tabela pode ser impressa com cada nó escravo e seus respectivos nós mestre de superfícies.

Constraints and Connections

Fixado

Flange

Submetido a deslocamento

Região de fronteira do deslocamento

Constraints and Connections

Constraints and Connections

Superfícies de flange permaneceram ligadas durante toda a análise

ELEMENTOS CONECTORES

Constraints and Connections

Imposição de restrições cinemáticas.

Ampla biblioteca:

Constraints and Connections

Suporte do elemento amortecedor

Junta

Tirante

Pinhão / Cremalheira Braço de controle

Conectores podem incluir comportamentos de força versus movimento em seus componentes, sem restringir movimentos

Constraints and Connections

Comportamento dos conectores:

Podem ser definidos tanto comportamentos acoplados quanto desacoplados.

- Mola (comportamento elástico)

- Amortecedor

- Atrito

- Plasticidade

- Danos

- Travamentos

- Falhas

Constraints and Connections

Conectores de atuação:

Usado para direcionar qualquer componente disponível do movimento relacionado.

- Através de deslocamento (rotação).

- Através de uma força (momento).

Constraints and Connections

Conector de translação entre o atuador e o braço do atuador

PONTOS FIXADORES DE MALHAS INDEPENDENTES

Constraints and Connections

Permite conexões ponto a ponto entre superfícies.

Modelagem de elementos de fixação como:

- Pontos de solda

- Rebites

- Parafusos

Constraints and Connections

Elementos fixadores

Conjunto de nós gerado automaticamente

MALHAS INDEPENDENTES EM CONEXÕES DE SUPERFÍCIES

Constraints and Connections

Abaqus usa elementos coesivos para modelar o comportamento de adesivos e interfaces.

- Falha progressiva de adesivos

- Delaminação em compósitos

- Modelagem detalhada de pontos de solda

Constraints and Connections

- Mecanismos complexos de fratura são idealizados a partir de uma lei coesiva macroscópica:

Relaciona a tração através da superfície de separação.

- São particularmente atrativas quando forças de interface são relativamente fracas se comparadas aos materiais adjacentes.