Análise numérica de encaixes de madeira em estruturas reticuladas utilizando o Ansys®
Encaixe de madeira; Estrutura de madeira; Modelo elástico-plástico; Análise não linear; Ansys; Método dos Elementos Finitos; San-dou.
Essa dissertação apresenta uma análise numérica não linear, modelada no Ansys®, comparando dois elementos de madeira: o elemento de apoio, parte de uma estrutura de telhado, proposto por Faria (2023) e o elemento tradicional San-dou, presente em suportes asiáticos, a partir de geometria proposta por Zhang et al. (2022). O modelo de comportamento plástico utilizado foi o MISO (Multilinear Isotropic Hardening), que faz uma caracterização do material a partir de propriedades que descrevem um comportamento transversalmente isotrópico, definidas em três direções, sendo iguais nas direções radial e tangencial e distintas na direção longitudinal. Trata-se de uma simplificação com resultados mais próximos de uma modelagem anisotrópica quando comparada com uma abordagem que considere o material puramente isotrópico. A modelagem utilizou o elemento SOLID187 para representar os sólidos tridimensionais dos elementos, o elemento CONTA174 para representar o contato e o deslizamento entre as superfícies dos sólidos tridimensionais e suas deformações e o elemento SURF154 para representar aplicações e cargas, além de efeitos gerados nas superfícies dos sólidos em questão. Os resultados obtidos incluem a deformação plástica equivalente, que representa a magnitude da deformação plástica acumulada a partir das tensões aplicadas, permitindo avaliar a influência das propriedades mecânicas no comportamento anisotrópico da madeira que compõe os encaixes analisados. Além disso, utilizou-se ferramentas de contato fornecidas pelo Ansys®, como “Sliding distance”, “Contact pressure” e “Frictional stress”, para obter resultados de interações específicas que ocorrem nas superfícies de contato dos elementos. Esses dados são fundamentais para avaliar a distribuição de deformações e a influência do atrito na resistência ao deslizamento em regiões internas do encaixe, análises que, em geral, são difíceis de serem realizadas a partir de medições em ensaios experimentais.