O Simulia é uma solução de simulação da Dassault Systèmes que funciona dentro da Plataforma 3DEXPERIENCE. Ele fornece várias ferramentas e recursos para simular o comportamento de partículas usando o método Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH). Mas o que é essa metodologia e para que ela serve? Hoje, vamos te mostrar como realizar uma análise de impacto com interação de fluido a partir de um vídeo explicativo.
Vem com a gente!
O que é o SPH e qual a sua importância na análise de impacto?
O SPH é um método computacional usado para simular a dinâmica de fluidos e, para isso, o software transforma um corpo sólido em um conjunto de partículas que descreverão o comportamento do fluído para a simulação estrutural. Na imagem abaixo, é possível verificar a comparação dos resultados de uma simulação numérica utilizando o método do SPH e um experimento real de um galão d’água! Realista, não é mesmo?
Análise de elementos finitos – por que utilizar simulação?
A Análise de Elementos Finitos (FEA) é um poderoso método numérico usado para simular o comportamento de estruturas e sistemas complexos sob diferentes condições. Alguns benefícios do uso da FEA incluem:
1. Previsões precisas
A FEA fornece previsões precisas do comportamento estrutural de uma estrutura. Isso permite que engenheiros otimizem projetos, reduzam risco de falha e melhorem a segurança.
2. Otimização de projeto
A análise de elementos finitos também permite que engenheiros avaliem diferentes cenários de projeto de forma rápida e eficiente. Ao simular diferentes configurações, materiais e condições de carga, é possível otimizar o projeto para melhor desempenho, custo e diversos outros critérios.
3. Custos e tempo reduzidos
Ao utilizar uma simulação computacional, engenheiros podem reduzir a necessidade de testes físicos, que podem ser caros e demorados. Ela também pode ajudar a identificar possíveis problemas de design no início do desenvolvimento do produto, evitando modificações e atrasos dispendiosos posteriormente.
No geral, a FEA é uma ferramenta poderosa que permite aos engenheiros simular e otimizar o comportamento de sistemas complexos, levando a projetos mais eficientes, seguros e econômicos.
No vídeo abaixo, você confere como o Simulia pode resolver problemas de impacto modelando não só a estrutura de uma garrafa d’água, mas, também, simular a interação do fluido dentro da mesma garrafa.
Checklist – como começar a simular?
Está com dúvidas sobre como realizar uma simulação de partículas com o método SPH? Separamos um checklist para você conferir algumas etapas essenciais para realizar uma análise de impacto dentro do Simulia. Confira:
1 - Definir o problema
O primeiro passo em qualquer simulação é definir o problema que você deseja resolver. Por exemplo, para a análise de impacto em questão, utilizamos dinâmica explícita num pequeno intervalo de tempo.
2 – Inserção de condições de contorno
Nessa etapa é necessário especificar as condições iniciais das partículas, como as propriedades do fluido, propriedades mecânicas dos materiais envolvidos na análise, velocidade inicial do impacto e outras forças externas.
3 – Discretização
O Simulia discretiza as equações governantes da dinâmica de fluidos usando o método SPH. O Recurso “SPH PARTICLES” é o responsável por converter um sólido 3D em um conjunto de partículas que representarão o fluido em questão.
4 – Solver
O Simulia resolve as equações discretizadas usando métodos numéricos como diferenças finitas, elementos finitos ou métodos de volumes finitos. O solucionador foi projetado para lidar com o grande número de partículas e suas interações exigidas pelo método SPH.
5 - Pós-processamento
Finalmente, o Simulia pós-processa os resultados da simulação para extrair as quantidades desejadas, como velocidade, pressão, temperatura e estatísticas de turbulência. Os resultados podem ser visualizados usando várias ferramentas, como gráficos, animações e rastreamento de partículas.
No geral, o Simulia fornece uma plataforma poderosa e flexível para simular partículas usando o método SPH, que pode ser aplicado a uma ampla gama de problemas de dinâmica de fluidos, como impactos, por exemplo. Ficou com alguma dúvida? A MechWorks possui uma equipe de especialistas em simulação que podem te ajudar a entender se a simulação é o melhor caminho para a sua empresa! Entre em contato pelo botão abaixo e fale diretamente conosco!
