O que é análise dinâmica explícita?
Acontece com todos. Você atende seu telefone, segura-o mal e de repente ele cai no chão. Para os engenheiros, saber como seus produtos resistirão em cenários como quedas livres é fundamental para atingir suas metas de segurança e desempenho. Para testar projetos nestas situações altamente não lineares e de alta velocidade, existe uma metodologia de simulação chamada análise dinâmica explícita.
A dinâmica explícita é um método de integração de tempo utilizado para realizar simulações dinâmicas quando a velocidade é importante. É responsável pela mudança rápida das condições ou eventos descontínuos, tais como quedas livres, impactos em alta velocidade e cargas aplicadas. Como estas “dinâmicas não lineares” são integradas na simulação, a dinâmica explícita é a escolha preferida para a simulação de fenômenos físicos altamente transitórios.
Capacidades dinâmicas explícitas
Ferramentas de análises de dinâmicas explícitas ajudam os engenheiros a explorar uma ampla gama de desafios:
- Interações corporais de curta duração, complexas ou mutáveis (contato)
- Cargas quase-estáticas (baixas taxas de deformação)
- Impactos de alta velocidade e hipervelocidade
- Carregamentos severos que resultam em grandes deformações do material
- Falha de material
- Fragmentação do material
- Mecânica de penetração
- Impacto de detritos espaciais (hipervelocidade)
- Projeto de equipamentos esportivos
- Processos de fabricação com resposta plástica não-linear
- Simulação de teste de queda
- Carga explosiva
- Formação de explosivos
- Interações explosão-estrutura
Dinâmica explícita nas soluções Ansys
Se seu produto precisa sobreviver a impactos ou cargas de curta duração e alta pressão, você pode melhorar seu projeto com soluções dinâmicas explícitas da Ansys. Problemas especializados exigem ferramentas de análise avançadas para prever com precisão o efeito das considerações de projeto sobre o comportamento do produto ou do processo. Obter uma visão de uma realidade tão complexa é especialmente importante quando é muito caro – ou impossível – realizar testes físicos.
As soluções Ansys permitem capturar a física de eventos de curta duração para produtos que passam por forças dinâmicas altamente não lineares e transitórias. As ferramentas dinâmicas explícitas especializadas, precisas e fáceis de usar foram projetadas para maximizar a produtividade do usuário.
Com a Ansys, os engenheiros podem obter informações sobre como uma estrutura reage quando submetida a cargas severas. Algoritmos baseados nos primeiros princípios prevêem com precisão respostas complexas, tais como grandes deformações e falhas de materiais, interações entre corpos e fluidos com estruturas rapidamente deformadas. Problemas altamente complexos, especialmente aqueles com altas taxas de deformação e outros fenômenos que são difíceis de convergir com métodos de solução implícita de propósito geral, podem ser resolvidos usando algoritmos matemáticos sofisticados e de última geração.
Os padrões são seguros e razoáveis para a maioria dos problemas mais comuns, o que significa que você gasta menos tempo na instalação e funcionamento de problemas e mais tempo otimizando os produtos para desempenho, durabilidade e custo, e removendo falhas de projeto.
Em muitos casos, a precisão de uma solução explícita só pode ser verificada através de comparação com experimentos físicos. Para alguns problemas (tais como explosões), pode ser muito caro ou até impossível realizar testes físicos. Apesar disso, os usuários da Ansys em todo o mundo confiam na precisão de nossos resultados explícitos de simulação.
Para saber mais sobre o assunto, conheça o curso Análise de Dinâmica Explícita com Ansys do Instituto ESSS, que aborda os conceitos fundamentais da análise dinâmica explícita para problemas de curta duração no tempo com alta não-linearidade e respostas a altas frequências.
Análise implícita vs. análise explícita
Enquanto métodos implícitos e explícitos são utilizados para resolver simulações que dependem do tempo, a decisão sobre qual utilizar depende do problema a ser resolvido.
Usar a dinâmica implícita ao resolver problemas de análise dinâmica de elementos finitos (FEA) que envolvem uma leve não-linearidade e quando podem ser usados grandes períodos de tempo. Isto inclui:
- Equilíbrios estáticos
- Processos lentos, lineares e levemente não lineares
- Grandes incrementos de tempo
Usar dinâmicas explícitas ao calcular problemas altamente complexos e não lineares envolvendo mudanças rápidas como deformação ou falha de material, como por exemplo:
- Testes de queda
- Impacto e penetração
- Quebra
- Ondas de choque
- Grandes deformações
Ferramentas Ansys de dinâmica explícita
Ansys LS-DYNA
Ansys LS-DYNA é o programa de simulação explícita mais utilizado no mundo, capaz de simular aplicações como testes de queda, impacto e penetração, esmagamentos e colisões, segurança dos ocupantes, e muito mais.
Ansys Explicit Dynamics dentro da Ansys Mechanical
Ansys Mechanical é o melhor solucionador de elementos finitos da categoria, oferecendo capacidades estruturais, térmicas, acústicas, transitórias e não lineares para resolver seus problemas mais complexos de engenharia estrutural.
