O que é análise de feixe?

Os feixes

são usados ​​ao nosso redor em muitas aplicações de engenharia mecânica e estrutural. Eles são comumente usados ​​para criar uma base ou suporte interno para uma estrutura maior, como um edifício ou uma ponte. A análise do feixe é uma técnica usada para projetar adequadamente feixes para suportar as forças e o estresse, minimizando o peso do feixe, os requisitos de espaço e o custo do material. As vigas projetadas incorretamente podem falhar prematuramente e ter efeitos catastróficos. O processo normalmente envolve fatores, incluindo os tipos de forças que serão aplicadas, a extensão entre os suportes, a forma do feixe, o material e o design das juntas para permitir que um feixe seja mecanicamente conectado a outros membros estruturais. Diferentes tipos de projetos de feixe são baseados nas configurações de carregamento e montagem. Por exemplo, as vigas em câmbio são suportadas apenas em uma extremidade e requerem um design diferentedo que vigas simples, que são suportadas nas duas extremidades. Os feixes

podem ser construídos usando um único material, como o aço carbono. Eles também podem ser construídos como uma estrutura composta ou laminada que consiste em números variados de diferentes camadas de materiais. A construção de um feixe influenciará sua flexão e deflexão enquanto está sob carga. A deflexão de um feixe depende de seu comprimento, como é suportado, sua forma de seção transversal, o material e onde a força de desvio é aplicada. A análise do feixe determinará a quantidade de flexão e deflexão.

Até recentemente, métodos manuais usando diagramas de força e uma série de equações matemáticas complexas eram necessárias para a análise do feixe. Hoje, esse procedimento geralmente é concluído usando o software de engenharia projetado para aceitar dados de entrada e determinar um design de feixe para atender aos critérios de desempenho. Esses programas completam um matemãoAnálise ticais das tensões e deflexões do feixe e também criam diagramas mostrando distribuições de tensão dentro do feixe sob várias condições de carregamento. O software de análise de feixes usa um método computacional conhecido como análise de elementos finitos (FEA).

Uma consideração importante na análise do feixe é a margem de segurança ou fator de segurança . A maioria das vigas possui um fator de segurança que serve para grande tamanho da viga em caso de carregamento ou outros fatores que não podem ser previstos no design do feixe. Um fator de segurança excessivo direcionará um design de feixe maior do que o necessário, causando possíveis problemas de peso e custos de fabricação mais altos. O software de análise de feixes pode analisar diferentes formas e materiais de feixe, para permitir que o usuário avalie as opções e selecione um design final de feixe que otimiza a proporção entre custo e funcionalidade.