Estudo comparativo de plataformas CAD/CAE em simulação numérica

Abstract

Em Engenharia, a oferta de plataformas CAD/CAE está em constante evolução e crescimento. Com o objetivo de otimizar a escolha das plataformas a usar, o principal objectivo deste trabalho prende-se com a análise do comportamento de plataformas CAD/CAE em simulação numérica. A necessidade de verificar a precisão dos elementos finitos por testes independentes por forma a comparar o resultado torna-se cada vez mais necessário e reconhecido. Desse modo, quem trabalha na análise de elementos finitos, terá certezas quanto aos resultados que advêm. Para tal serão utilizados problemas tipo com resultados esperados para servirem de referência para posterior análise. Tendo em conta que cada um dos softwares CAD e CAE tem as suas limitações acontece que para determinados problemas, haverão restrições na simulação. A par do estudo comparativo, irá ser realizado, igualmente, um estudo de convergência para perceber qual o refinamento necessário para se obter um valor aceitável, dentro do expectável. Este estudo irá ter por base valores referência expectáveis para um determinado tipo de problema. Por último, como seria de esperar obteve-se que as plataformas dedicadas ao cálculo numérico (CAE), ao contrário dos módulos dedicados à análise de elementos finitos implementados nas plataformas CAD, fornecem melhores resultados, até porque têm na sua base de dados, um maior número de elementos para um maior tipo de problemas. Desta forma, estão mais habilitados a realizar e a ter um melhor desempenho para um maior leque de problemas com as mais variadas restrições.

In engineering, the offer of CAD/CAE platforms is constantly in evolution and growth. With the objective to optimize the choice of which platform to use, the main goal of this work is to analyze the behaviour of numeric simulation on CAD/CAE platforms. The need to check the precision of finite elements with independent tests, in order to compare the results, became more necessary and acknowledge. This way, who works in finite element analyses, will have more assurance with the results obtained. To do that, it will be used benchmark problems with expected results to serve as reference to the analysis pretended. Knowing that each CAD and CAE software has his limitations it happens that, for some problems, there will be restrictions about the simulation. Within the comparative study it will be also done a convergence study to understand which is the mesh refinement necessary to obtain a acceptable value, between the expectable. This study will have as base the reference values expected to some type of problem. Finally, as it was expected, the platforms dedicated to numeric calculation (CAE), unlike the modules dedicated to finite element analysis implemented in the CAD platforms, provides better results, because they have in its database a greater number of elements for a larger type of problems. In this way, they are more enable to realize and to have better results for a wider range of problems with various restrictions.