Projetos de engenharia precisam ser validados antes de irem para a fabricação. É aqui que o SolidWorks Simulation se torna um aliado poderoso. Ele permite prever como peças e montagens se comportarão em condições reais.
No entanto, muitos iniciantes encontram dificuldades na hora de configurar uma análise estática. Essa etapa é fundamental para garantir resultados confiáveis e evitar erros de interpretação.
Neste artigo, você vai aprender, passo a passo, como configurar sua primeira análise estática no SolidWorks Simulation, com dicas práticas para simplificar o processo. Continue lendo para dominar essa ferramenta essencial da engenharia moderna.
O que é o SolidWorks Simulation e por que usar a análise estática?
O SolidWorks Simulation é um módulo integrado ao SolidWorks que permite executar análises de engenharia utilizando o método dos elementos finitos (FEA). Isso significa que você pode prever tensões, deformações e deslocamentos sem precisar construir protótipos físicos.
A análise estática é uma das mais utilizadas, pois se concentra em cargas que não variam com o tempo. Ela é ideal para verificar se o projeto suporta forças aplicadas sem comprometer sua integridade estrutural.
Para aprender mais sobre conceitos de análise estrutural, você pode consultar materiais públicos disponibilizados pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia (IFSC).
Passo a passo: Configuração de uma análise estática no SolidWorks simulation
1. Ativando o SolidWorks simulation
Antes de iniciar, certifique-se de que o módulo Simulation está habilitado. No menu superior do SolidWorks, vá em Complementos e marque a opção SolidWorks simulation
2. Criando o estudo
Com sua peça ou montagem aberta, vá até a aba Simulation > New Study > escolha Static. Assim, você cria um novo estudo de análise estática dentro do seu projeto
3. Definindo materiais
O passo seguinte é aplicar o material correto ao seu modelo. Clique com o botão direito em Parts dentro do estudo e selecione Apply/Edit Material. Escolha na biblioteca de materiais do SolidWorks, que já inclui dados mecânicos como módulo de elasticidade e limite de escoamento
4. Aplicando restrições (fixações)
Toda análise precisa de condições de contorno. Clique em Fixtures e defina os pontos ou superfícies que estarão fixos, como uma base aparafusada. Isso evita que a peça “flutue” durante o cálculo
5. Inserindo cargas
Em seguida, aplique as forças ou pressões que seu projeto sofrerá. Vá até External Loads, selecione o tipo de carga e aplique nas superfícies desejadas
6. Geração da malha
A malha é a subdivisão do modelo em elementos finitos. Clique em Mesh > Create Mesh e ajuste o tamanho conforme a precisão desejada. Malhas mais finas oferecem maior precisão, mas aumentam o tempo de processamento
7. Rodando a simulação
Clique em Run e aguarde o processamento. O software apresentará resultados como tensões de Von Mises, deslocamentos e fator de segurança
8. Interpretando os resultados
Analise os gráficos e legendas de cores. Regiões críticas em vermelho indicam áreas de maior tensão. Verifique se os valores estão abaixo do limite do material para garantir segurança
Dicas para obter melhores resultados
- Simplifique a geometria: evite detalhes desnecessários que não afetam a análise
- Verifique unidades: sempre confira se forças, pressões e materiais estão na unidade correta
- Use contatos adequados: em montagens, defina corretamente se os componentes estão soldados, parafusados ou apenas em contato
- Valide os resultados: compare os valores obtidos com cálculos manuais aproximados para aumentar a confiabilidade
Dica extra: Consulte fontes públicas para reforçar seus estudos
Se você deseja aprofundar seu conhecimento em mecânica estrutural, uma ótima referência é site da USP – Universidade de São Paulo. Lá você encontra conteúdos e cursos gratuitos que podem complementar seu aprendizado.
Exemplo prático: Analisando uma viga metálica submetida a uma carga
Imagine que você está projetando uma viga de aço para sustentar uma prateleira pesada. Queremos saber se ela suporta o peso de 100 kg no centro sem deformar excessivamente ou sofrer falha.
Passo 1: Criar o modelo
- Abra o SolidWorks e modele a viga com dimensões: 1000 mm de comprimento, 50 mm de largura e 10 mm de espessura
- Salve a peça como “Viga_Prateleira”
Passo 2: Habilitar o Simulation
- Vá em Complementos > marque SolidWorks Simulation
- Clique em Simulation > New Study > Static
Passo 3: Aplicar material
- Clique em Apply/Edit Material
- Selecione Aço estrutural (Steel) da biblioteca do SolidWorks
Passo 4: Definir restrições
- Clique em Fixtures e fixe as duas extremidades da viga (simulando que está apoiada nas paredes)
Passo 5: Aplicar a carga
- Clique em External Loads > Force.
- Aplique uma força de 980 N (equivalente a 100 kg × 9,8 m/s²) no centro da viga, direcionada para baixo
Passo 6: Gerar a malha
- Clique em Mesh > Create Mesh.
- Ajuste para uma malha média para equilibrar precisão e tempo de processamento
Passo 7: Rodar a simulação
- Clique em Run.
- Observe o resultado: a região central apresenta a maior deformação, mas o valor está dentro do limite seguro do aço
Passo 8: Interpretar os resultados
- Tensões de Von Mises indicam que a viga suporta o peso sem risco de falha
- O deslocamento máximo pode ser usado para avaliar se a prateleira ficará inclinada ou estável
Conclusão
O SolidWorks Simulation é uma ferramenta indispensável para engenheiros e projetistas que buscam validar seus projetos sem gastar tempo e dinheiro com protótipos físicos. A análise estática, em particular, oferece uma base sólida para compreender como materiais e estruturas se comportam sob diferentes condições de carga.
Seguindo o passo a passo apresentado e aplicando as dicas de boas práticas, você estará mais preparado para realizar simulações confiáveis e interpretar os resultados de forma crítica. O segredo está em praticar, testar diferentes cenários e buscar constantemente aprimorar seus conhecimentos com fontes confiáveis.
