Modelagem de Juntas Aparafusadas Via Bolt Tools ACT

A partir da versão 2021R1 foi inserida no Ansys Workbench a funcionalidade Bolt Tools ACT, com o objetivo de facilitar todo o processo de setup de modelos que possuem juntas aparafusadas. Diversos tipos de simulação estrutural possuem geometrias com parafusos e conexões roscadas, sendo esses presentes muitas vezes em grande quantidade. Isso pode tornar o processo de Setup do modelo extremamente longo já que devem ser feitas as criações de malha, contato, sistemas de coordenadas e pré-tensões para todos os parafusos.

Visando otimizar este tipo de processo, o aplicativo Bolt Tools ACT traz ferramentas inteligentes de seleção e criação de entidades via botões no menu e Wizard, além de contar com opções completamente automatizadas de criação do Setup, para usuários mais avançados. O aplicativo já vem instalado no Ansys Workbench a partir da versão 2021R1, bastando apenas ativá-lo. Para tal, devemos na tela de projeto do Workbench ir em ‘Extensions\Manage Extensions’ e ligar a opção Bolt Tools.

Algumas funcionalidades do Bolt Tools ACT são baseadas no reconhecimento automático de geometria de parafusos e porcas. A geometria do parafuso pode ter a parte roscada (thread) separada ou não do pescoço (shank), e quanto mais for próxima à geometria padrão mostrada a seguir, mais provável do mecanismo de reconhecimento capturar as geometrias de parafuso para agrupá-los.

O aplicativo funcionará basicamente a partir de 4 features: Botões do Menu, Wizard, Instance Manager & Part Library, e APDL Bolt, sendo os dois primeiros considerados com um nível de automação ‘semi’, podendo ser utilizados por usuários não tão avançados, e as duas últimas com nível de automação completa, sendo necessário um usuário mais avançado para a aplicação dos códigos em Python ou APDL.

Cada feature terá uma função importante no processo de criação das entidades na modelagem de juntas aparafusadas, sendo cada uma delas melhor explicada nos vídeos a seguir.

Botões de Menu & Wizard

Os botões de menu e o Setup Wizard do Bolt Tools ACT são considerados nível de automação 'semi', sendo utilizados para seleção de entidades geométricas estratégicas durante o Setup de parafusos e criando sistemas de coordenadas, malhas, contatos e pré-tensões de forma extremamente veloz, sendo simples de usar e facilitando a criação do modelo.

No vídeo a seguir, postado pelo canal da ESSS, é mostrado como são utilizadas essas ferramentas.

Part Library & Bolt APDL

Já para um nível de automação completo, existem no aplicativo as features Part Library e Bolt APDL. Através do Part Library um usuário avançado poderá criar rotinas completamente automatizadas para parafusos/porcas e outros componentes padrão que são corriqueiramente utilizados pela empresa, e com poucos cliques o componente será reconhecido como uma parte padrão e todo o Setup de contatos, malha e pré-carga será gerado automaticamente, economizando um tempo considerável de modelagem. O Part Library funciona a partir de Scripts Python para o Mechanical, cada um contendo uma rotina definida para um componente específico.

Adicionalmente, o Bolt APDL possui a função de criar, via comandos APDL e inputs em arquivos .xml, rotinas de criação de parafusos, porcas e arruelas a partir de sistemas de coordenadas criados no modelo. Com a criação dos arquivos de input e dos comandos APDL definidos pelo usuário no diretório, qualquer outro usuário poderá inserir um objeto APDL Bolt Manager no modelo e, através dele, criar os componentes de acordo com os inputs, adicionando opcionalmente comandos para Pré, Solution e Post.

No vídeo a seguir são mostradas as principais funcionalidades e passo a passo de como utilizar o Part Library e o Bolt APDL para automatizar o processo de Setup de parafusos.