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Molas Não Lineares com o Link180 dentro do Ansys Mechanical

É possível, com o beta options ativado, utilizar molas que trabalhem apenas em tração ou compressão dentro do Ansys Mechanical. Todavia, por ser beta option, ainda há algumas limitações no uso deste recurso.

Na versão 16.1, o resultado do Spring Probe não funciona quando a mola está atuando como Tension Only ou Compression Only (na versão 15.0 este problema não ocorre).

Outro detalhe importante é que não é possível usar pre-tensionamento com uma compressão ou tração inicial nas molas não lineares. O pretensionamento com uma carga inicial pode ser feito sem problemas, mas ao alterar o tipo de pretensionamento para Free Length, os resultados gerados se tornam espúrios.

Isto ocorre porque quando se ativa a opção de Compression Only ou de Tension Only, o elemento utilizado deixa de ser o COMBIN14  e passa a ser o LINK180. O problema disto é que a variável Initial Force Free Length é uma Real Constant do elemento COMBIN14, e não existe variável análoga no LINK180. Por isso, não há como aplicar um deslocamento inicial de maneira direta nessas molas não lineares.

Uma forma de contornar esta questão é através da aplicação de deformações iniciais nos elementos de treliça para simular um deslocamento inicial da mola. Isso pode ser feito inserindo um Command Snippet na(s) mola(s) em questão. Os comandos utilizados podem ser vistos a seguir:

 

!***Aplicação de Pré-Carregamento com deslocamentos inicias em molas não Lineares***!

!Utilizar o valor de ARG1 para definir o quanto a mola estará comprida/tracionada.

!Para valores positivos, a mola estará tracionada, para negativos, a mola estará comprimida.

 

!Desativação da variação de seção transversal nos elementos LINK180

keyopt,_sid,2,1

!Obtenção do número do elemento de mola em questão

esel,s,type,,_sid
link1=0
link1=elnext(link1)

!Obtenção do comprimento do elemento de mola (LINK180) e cálculo subsequente da deformação inicial baseada em ARG1

*get,el_leng,elem,link1,leng
xstrain=arg1/el_leng

!Inserção da deformação inicial

inistate,set,dtyp,epel
inistate,defi,link1,,,,xstrain,

alls

 

Caso seja de interesse do usuário, pode-se utilizar os seguintes commandos no pós processamento para verificar a reação na(s) mola(s) em questão:

set,last
*get,my_probe,elem,link1,smisc,1

 

O procedimento citado pode ser usado para casos com várias molas, porém, será necessário criar um Command Snippet em cada mola, e é interessante tomar cuidado com a nomenclatura das variáveis caso seja necessário verificar as reações em todas as molas. 

Em anexo há um pequeno exemplo da utilização deste procedimento, criado na versão 16.1, assim como outro exemplo na utilização do mesmo recurso para simular elementos de cabo.

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