Atividade 2 unidade de Estudo 3

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<p>ATIVIDADE 2 - ENGENHARIA ASSISTIDA POR COMPUTADOR</p><p>Uma empresa de engenharia foi incumbida de projetar e analisar a estrutura de uma nova ponte suspensa. O desafio técnico está na modelagem e na simulação do comportamento dessa ponte sob diferentes condições de carregamento, incluindo cargas estáticas, dinâmicas e impactos causados por ventos fortes. A estrutura dessa ponte envolve a utilização de várias vigas longas com diferentes componentes de rigidez. Por tanto, é fundamental considerar todos os componentes de rigidez, como rigidez à flexão, rigidez à torção e rigidez axial, ao analisar o comportamento das vigas.</p><p>Considerando o contexto apresentado e os conhecimentos adquiridos ao estudarmos a disciplina de Engenharia assistida por computador, redija um texto dissertativo abordando os seguintes pontos.</p><p>1. Identifique quais componentes de rigidez são relevantes para a análise da situação apresentada e explique como eles afetam o comportamento das vigas sob as condições de carregamento especificadas.</p><p>2. Descreva como você usaria elementos viga na modelagem e na análise da estrutura da ponte, levando em conta todos os componentes de rigidez.</p><p>3. Discuta a importância do uso correto do elemento viga e da consideração de todos os componentes de rigidez na análise e no projeto de estruturas e sistemas mecânicos</p><p>RESPOSTA</p><p>Análise dos Componentes de Rigidez na Estrutura de uma Ponte Suspensa</p><p>Componentes de Rigidez Relevantes</p><p>1. Rigidez à Flexão:</p><p>• Definição: Refere-se à capacidade da viga de resistir a momentos fletores, ou seja, a cargas que causam flexão.</p><p>• Impacto no Comportamento: A rigidez à flexão é crucial para suportar cargas estáticas e dinâmicas aplicadas perpendicularmente ao eixo da viga. Em uma ponte suspensa, isso inclui o peso próprio da estrutura, veículos, pedestres e cargas de vento.</p><p>Imagem 1 – Exemplo de Deformação por flexão de um elemento reto</p><p>2. Rigidez à Torção:</p><p>• Definição: Refere-se à resistência da viga à torção, ou seja, à rotação ao longo de seu eixo longitudinal.</p><p>• Impacto no Comportamento: A rigidez à torção é importante para resistir a forças que causam torção, como ventos fortes e cargas assimétricas. Em pontes suspensas, a torção pode ser induzida por ventos laterais e tráfego desigual.</p><p>3. Rigidez Axial:</p><p>• Definição: Refere-se à capacidade da viga de resistir a forças de compressão ou tração ao longo de seu eixo.</p><p>• Impacto no Comportamento: A rigidez axial é essencial para suportar cargas longitudinais, como a tensão nos cabos de suspensão e a compressão nas torres da ponte.</p><p>Uso de Elementos Viga na Modelagem e Análise</p><p>Na modelagem e análise da estrutura da ponte, os ele mentos viga são utilizados para representar as vigas longas e os cabos de suspensão. A seguir, descrevo como cada componente de rigidez é considerado:</p><p>1. Modelagem da Rigidez à Flexão:</p><p>• Método: Utilização de elementos viga com propriedades de rigidez à flexão definidas. Isso inclui a definição do momento de inércia da seção transversal da viga.</p><p>• Análise: Simulação de cargas estáticas e dinâmicas para avaliar a deflexão e os momentos fletores nas vigas. Ferramentas de análise estrutural, como o Método dos Elementos Finitos (MEF), são usadas para calcular as respostas.</p><p>Elementos de viga. Exemplos de análises de elemento finito em Solidworks</p><p>2. Modelagem da Rigidez à Torção:</p><p>• Método: Inclusão de propriedades de rigidez à torção nos elementos viga. Isso envolve a definição do módulo de torção da seção transversal.</p><p>• Análise: Simulação de cargas de vento e outras forças que causam torção. A análise verifica a rotação e os esforços de torção nas vigas.</p><p>3. Modelagem da Rigidez Axial:</p><p>• Método: Definição das propriedades de rigidez axial nos elementos viga, incluindo a área da seção transversal e o módulo de elasticidade do material.</p><p>• Análise: Simulação de forças de tração e compressão nos cabos de suspensão e nas torres. A análise avalia a deformação axial e as tensões resultantes.</p><p>Importância do Uso Correto dos Elementos Viga</p><p>O uso correto dos elementos viga e a consideração de todos os componentes de rigidez são fundamentais para a precisão da análise e do projeto de estruturas e sistemas mecânicos. A seguir, destaco algumas razões:</p><p>1. Precisão na Simulação:</p><p>A consideração de todos os componentes de rigidez garante que a simulação reflita com precisão o comportamento real da estrutura sob diferentes condições de carregamento.</p><p>2. Segurança Estrutural:</p><p>A análise precisa das respostas estruturais, incluindo deflexões, tensões e rotações, é essencial para garantir a segurança e a integridade da ponte.</p><p>3. Otimização do Projeto:</p><p>A modelagem correta permite a otimização do projeto, resultando em uma estrutura eficiente e econômica. Isso inclui a seleção adequada de materiais e seções transversais.</p><p>4. Prevenção de Falhas:</p><p>A consideração de todos os componentes de rigidez ajuda a identificar possíveis pontos fracos na estrutura, permitindo a implementação de medidas preventivas para evitar falhas.</p><p>Em resumo, a análise detalhada e a modelagem precisam dos componentes de rigidez são essenciais para o sucesso do projeto e da construção de uma ponte suspensa. A utilização de ferramentas de engenharia assistida por computador, como o MEF, facilita essa tarefa, proporcionando resultados confiáveis e seguros.</p><p>Referências:</p><p>Análise da Influência da Rigidez das Ligações Viga -Pilar no Comportamento Estrutural de Edifícios de Múltiplos Pavimentos em Concreto Armado</p><p>Método da Rigidez - Instituto Militar de Engenharia</p><p>image1.png</p><p>image2.png</p><p>image3.png</p>