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Vantagens da integração LS-DYNA com ferramentas Ansys

Indústria Tecnologia de Simulação

Recentemente, a Ansys adquiriu a Livermore Software Technology Corporation (LSTC), desenvolvedora da ferramenta LS-DYNA. A facilidade de se utilizar essa ferramenta em conjunto com outros produtos Ansys permite integrar as simulações lineares, não lineares, implícitas e explícitas. Com isso, surgem uma série de benefícios para os engenheiros.

Podemos citar como exemplo o uso do Ansys Mechanical para estudar deformações lineares que ocorrem em grandes intervalos de tempo. O LS-DYNA, por outro lado, pode lidar com deformações não lineares que ocorrem em milissegundos. A combinação desses estudos tem várias aplicações nas indústrias automotiva, aeroespacial, de fabricação, eletrônica e de defesa.

Aplicações da integração LS-DYNA com ferramentas Ansys

Aplicações da integração LS-DYNA com ferramentas Ansys

Como o LS-DYNA faz interface com o Ansys Mechanical, o Ansys SpaceClaim e o Ansys Workbench, ele se beneficia de todas as ferramentas de pré e pós-processamento no ecossistema de software.

Outra possibilidade é o estudo paramétrico com a conectividade CAD bidirecional, configurado para avaliar como a alteração da geometria afeta o desempenho do impacto das  variações de projeto.

Simule impactos e outras dinâmicas não lineares com o LS-DYNA

O LS-DYNA é o código de análise explícita de uso geral mais poderoso e flexível do mundo. Seu solver para análise estrutural por elementos finitos através do método explícito é usado pelas indústrias automobilística, aeroespacial, de construção, militar, de manufatura e de bioengenharia, e pode ser carregado com forças geradas por vários outros solvers, que incluem fluidodinâmica computacional (CFD), térmico, eletromagnético e partículas.

O método explícito é utilizado para resolver problemas em regime transiente envolvendo  grandes não linearidades que ocorrem em milissegundos.

Aplicações do LS-DYNA abrangem uma série de indústrias

As aplicações potenciais da LS-DYNA são numerosas e podem ser adaptadas a vários campos ou combinadas para modelar uma ampla gama de eventos físicos. 

Aeroespacial

O LS-DYNA é amplamente utilizado pela indústria aeroespacial. As aplicações incluem:

  • Contenção das lâminas da turbina a jato 
  • Impactos com pássaros (pára-brisa e lâmina da turbina)
  • Análise de falhas estruturais

Simulação de impacto na água da cápsula espacial Orion com icfd / LS-DYNA
 

Impacto de pássaros em lâmina da turbina

Resistência automotiva e segurança dos ocupantes

Também encontramos muitos usos para o LS-DYNA na indústria automotiva ao analisar projetos de veículos. O LS-DYNA prevê com precisão o comportamento de um carro em uma colisão e os efeitos da colisão nos ocupantes. Com o LS-DYNA, as empresas automotivas e seus fornecedores podem testar e otimizar seus protótipos virtuais para que ocorra a aprovação do projeto no primeira ensaio físico de certificação, economizando tempo e despesas. O LS-DYNA também possui uma biblioteca de elementos para facilitar a rápida avaliação numérica, tais como:

  • Cintos de segurança (afastadores, pré-tensores)
  • Sensores
  • Acelerômetros
  • Airbags
  • Dummy models
Simulação de colisão em veículos

O LS-DYNA pode criar simulações de colisão e reduzir o número de testes físicos necessários para certificar um veículo

Engenharia de segurança em abalos sísmicos – interação solo-estrutura

Estruturas civis, como barragens de concreto, usinas nucleares, arranha-céus e pontes, são grandes o suficiente para que a vibração exercida por um terremoto afete o movimento da base que a sustenta, o que, por sua vez, transfere o movimento da própria estrutura. Essa interação entre a estrutura e o solo precisa ser modelada com precisão, a fim de projetar estruturas resistentes a terremotos e avaliar corretamente a segurança das estruturas existentes. O LS-DYNA possui um método para análise da interação estrutura-solo que aplica as forças do terremoto de maneira eficiente e racional e modela o domínio ilimitado com precisão a baixo custo computacional, dado um movimento de campo livre caracterizando um terremoto.

Cilindro flexível impactado por uma onda solitária (tsunami)
 

Modelagem de metais

Uma das aplicações mais usadas pelo LS-DYNA é a avaliação de processos em chapas metálicas. O LS-DYNA prevê com precisão as tensões, deformações e tendência de falha nos metais. O LS-DYNA suporta remalhamento durante a análise, conforme necessário, para aumentar a precisão e economizar tempo.

As aplicações em metais incluem:

  • Estampagem 
  • Hidroformagem
  • Forjamento
  • Springback
Exemplo de springback usando LS-DYNA

Exemplo de springback usando LS-DYNA

Multifísica

O LS-DYNA inclui diferentes solvers para acoplamento multifísico, com uma ampla gama de aplicações:

  • CFD compressível e incompressível
  • Eletromagnetismo
  • Térmica
  • Acústica

 

Acoplamento DEM-CFD em um mecanismo de rotação com o LS-DYNA
 

LS-DYNA em CFD compressível

LS-DYNA em CFD compressível

 

LS-DYNA em eletromagnetismo

LS-DYNA em eletromagnetismo

 

Outras aplicações incluem:

  • Drop test e impacto
  • Design de contêineres
  • Projeto de componentes eletrônicos
  • Moldagem de vidro
  • Plásticos, moldes e moldagem por sopro
  • Biomecânica (válvulas cardíacas)
  • Corte de metal
  • Análise de falhas
  • Equipamento esportivo (tacos de golfe, bolas de golfe, tacos de beisebol, capacetes)
  • Engenharia civil (plataformas offshore, projeto de pavimentos)
Drop test de um fogão doméstico

Drop test de um fogão doméstico

 

Geometria de elementos finitos de um servidor de energia 4U da IBM pronta para ser testado contra choques.

Geometria de elementos finitos de um servidor de energia 4U da IBM pronta para ser testada contra choques

 



Especialista de Aplicações CAE / Especialista en Aplicaciones CAE

Engenheiro Mecânico pela Universidade de Caxias do Sul (UCS) e pós-graduado em Análise Numérica Estrutural utilizando o Método dos Elementos Finitos pelo Instituto ESSS. Possui experiência em elementos finitos e engenharia de aplicações no setor de óleo e gás. Atualmente integra a equipe técnica FEA da ESSS.


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