Como melhorar a análise estrutural com o SOLIDWORKS

31-07-2025 | Publicado por Principia

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A análise estrutural em engenharia é fundamental para garantir a segurança, eficiência e funcionalidade de qualquer projeto. Permite prever como uma estrutura irá comportar-se sob diferentes condições de carga, ajudando a evitar falhas e a optimizar o desempenho. A análise estrutural com o SOLIDWORKS representa uma opção acessível e poderosa para realizar simulações dentro do ambiente CAD, permitindo validar projetos de forma rápida e com elevada precisão.

Para simulações mais complexas ou quando se procura uma maior correlação com a realidade, o Abaqus oferece capacidades avançadas. Ambos os programas podem, além disso, complementar-se dentro da plataforma 3DEXPERIENCE, facilitando as iterações entre projeto e análise com o SOLIDWORKS e a tecnologia do Abaqus, cobrindo assim todas as necessidades de simulação estrutural.

 

O que é a análise estrutural com o SOLIDWORKS?

A análise estrutural com o SOLIDWORKS é um processo realizado no ambiente CAD que permite avaliar o comportamento de modelos 3D sob diferentes condições de carga. Através do SOLIDWORKS Simulation é possível realizar simulações com recurso ao método dos elementos finitos (FEA), que divide a estrutura em pequenos elementos para analisar com precisão os seus esforços, deformações e vibrações. Esta abordagem permite prever como o projeto reagirá a várias condições, sem necessidade de criar protótipos físicos e optimizando, assim, tempo e custos de desenvolvimento.

 

Tipos de análise que podem ser realizados com o SOLIDWORKS Simulation

1. Análise estática: Avalia como uma estrutura responde a cargas constantes ou estáticas, como o peso de um objecto ou uma força aplicada numa direção específica. Ideal para estudar pontos de tensão e deslocamentos no projeto.
2. Análise de fadiga: Ajuda a prever o comportamento de uma estrutura sob cargas cíclicas, sendo crucial para identificar falhas por fadiga ao longo do tempo.
3. Análise térmica: Simula como as variações de temperatura afetam a estrutura, incluindo expansão térmica e os efeitos térmicos sobre os materiais.
4. Análise modal: Avalia as frequências naturais de vibração de uma estrutura, sendo essencial para evitar fenómenos de ressonância e falhas estruturais associadas.
5. Análise de contacto: Simula como as superfícies em contacto interagem, permitindo estudar comportamentos sob pressão ou fricção.
6. Análises não-lineares: Quando os materiais ou cargas se comportam de forma não linear, este tipo de análise é essencial para simular deformações grandes ou comportamentos complexos.

 

Vantagens de utilizar o SOLIDWORKS Simulation na fase de projeto

O SOLIDWORKS Simulation oferece, nas fases iniciais do projeto, várias vantagens:

• Deteção precoce de problemas: Permite identificar fraquezas estruturais, como zonas com tensões elevadas, deformações excessivas ou potenciais falhas, antes da fase de fabrico.
• Otimização do projeto: Através da simulação de diferentes configurações, é possível ajustar os projetos para obter o melhor desempenho, reduzindo peso sem comprometer a resistência.
• Redução de custos e tempo: A validação digital dos projetos evita os custos associados à construção de protótipos físicos. Isso acelera o desenvolvimento e aumenta a eficiência.
• Melhor comunicação do projeto: As simulações geradas oferecem resultados visuais fáceis de interpretar, facilitando a comunicação entre equipas e departamentos.
• Maior fiabilidade: Simulações estruturais precisas dentro do CAD proporcionam uma visão clara do comportamento do projeto, aumentando a fiabilidade e reduzindo o risco de erros em fabrico.

Limitações do SOLIDWORKS Simulation e quando é necessário usar o Abaqus

Embora o SOLIDWORKS Simulation seja uma ferramenta poderosa e eficiente para muitas análises estruturais, há casos em que as suas capacidades não são suficientes para simulações mais exigentes. Nesses cenários, recomenda-se utilizar o Abaqus, uma solução avançada que complementa e expande as capacidades do SOLIDWORKS Simulation.

Casos em que o SOLIDWORKS Simulation pode não ser suficiente:

1. Modelação de materiais não lineares (plásticos, elastómeros, compósitos)
   O SOLIDWORKS lida bem com materiais lineares, mas materiais com comportamento não linear exigem simulações mais avançadas, especialmente quando a relação entre tensão e deformação não é direta.
2. Análise de contacto avançado entre múltiplos corpos
   Em situações com interações complexas entre peças em contacto, especialmente com deslocamentos significativos, o SOLIDWORKS pode ter dificuldades. O Abaqus oferece maior controlo e precisão nestes casos.
3. Simulação de grandes deformações ou fenómenos dinâmicos (impactos, colisões)
   Para simulações com grandes deslocamentos ou efeitos dinâmicos rápidos, o Abaqus é a ferramenta ideal, sendo projetado para captar com precisão este tipo de fenómenos.
4. Estudos de fratura e propagação de fissuras
   O SOLIDWORKS tem capacidades limitadas para analisar fracturas e propagação de fissuras. O Abaqus possui ferramentas específicas para este tipo de análise.

Abaqus como a solução ideal para estes casos

Quando os requisitos de simulação ultrapassam as capacidades do SOLIDWORKS Simulation, o Abaqus surge como a solução ideal. Com capacidade para lidar com materiais não lineares, contactos complexos, grandes deformações e fenómenos dinâmicos, o Abaqus proporciona precisão e flexibilidade para os casos mais exigentes no design e análise de produtos.

O Abaqus é, assim, uma evolução natural para utilizadores do SOLIDWORKS que necessitam de simulações mais avançadas. A integração entre SOLIDWORKS e Abaqus através da plataforma 3DEXPERIENCE simplifica o processo iterativo entre projeto e validação.

Análise estrutural avançada com o Abaqus

O Abaqus é uma solução de simulação de alto nível que supera as capacidades do SOLIDWORKS Simulation para análises estruturais complexas. Permite realizar simulações detalhadas de fenómenos sofisticados, exigindo maior precisão. As suas funcionalidades avançadas abordam os desafios mais críticos da engenharia moderna.

Exemplos de aplicações práticas:

• Indústria automóvel: Simulações de impacto e colisão para avaliar a segurança dos veículos.
• Aeroespacial: Simulações que reproduzem as condições dos ensaios de certificação, com cargas extremas e alta complexidade.
• Engenharia civil: Modelação de materiais complexos (solo, betão, aço), com simulações estáticas e dinâmicas, fadiga, ruptura, desgaste, etc.
• Energia: Avaliação da resistência de infraestruturas críticas (plataformas, centrais nucleares) face a eventos como sismos ou explosões.

Integração do SOLIDWORKS e Abaqus na 3DEXPERIENCE

A plataforma 3DEXPERIENCE da Dassault Systèmes oferece uma solução integrada para simulação e projeto, permitindo maior conectividade e eficiência no trabalho dos engenheiros. Dentro deste ecossistema, o Abaqus funciona como o motor de cálculo avançado para simulações complexas a partir dos modelos criados no SOLIDWORKS.

Benefícios desta integração:

• Projeto e simulação conectados: Alterações feitas no SOLIDWORKS podem ser automaticamente transferidas para o Abaqus, acelerando o processo de validação e optimização.
• Melhor colaboração entre equipas de engenharia: Toda a equipa pode aceder aos mesmos modelos e resultados, facilitando decisões informadas e promovendo uma visão partilhada do progresso do projeto.

Levar a análise estrutural ao próximo nível

O SOLIDWORKS Simulation é ideal para análises rápidas e eficientes nas fases iniciais do projeto. A sua integração com o CAD facilita a validação e optimização do projeto sem ferramentas externas.

Contudo, para simulações mais exigentes, que envolvam materiais não lineares, contactos complexos, grandes deformações ou fenómenos multifísicos, o Abaqus é a escolha certa. Permite explorar com detalhe o comportamento estrutural sob condições extremas, garantindo fiabilidade e segurança.

Se trabalhas com o SOLIDWORKS e precisas de realizar uma análise estrutural, o SOLIDWORKS Simulation pode ser suficiente nas fases iniciais. Mas, se o teu projeto exige um nível superior de detalhe e precisão, o Abaqus é a ferramenta adequada. Na Principia, oferecemos aconselhamento especializado para te ajudar a escolher a melhor solução de simulação, optimizando o teu fluxo de trabalho e garantindo o sucesso dos teus projetos. Não hesites em contactar-nos.

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