Aula 12 Parte 1 - Análise Térmica – PTC Creo 3.0 Quando usar: Uma Análise Térmica calcula a resposta térmica para a aplicação de carregamentos térmicos, sujeitos a temperaturas prescritas e condições de convecção ou radiação.

Podem ser simulados problemas com temperaturas:

- estáveis (Regime Permanente) ∆T e ∆Q não variam no tempo.

- transientes (Regime Transiente) ∆T e ∆Q variam no tempo.

Restrições e Cargas Térmicas •Tanto para um estudo de transiente térmico como para casos de temperaturas estáveis, não há a necessidade de criar cargas térmicas.

•Para análises transientes não há a necessidade de criar restrições. Porém, caso não sejam criadas restrições, há a necessidade de se criar pelo menos um carregamento térmico.

•Para problemas de temperaturas estáveis, deve se selecionar uma restrição.

Tipos de cargas e restrições no Thermal

Radiação Convecção Temperatura Prescrita Carga Térmica

Construa o modelo no PTC Creo 3.0 - FRIGIDEIRA. prt

Inicie Simulação no Creo: Applications > Simulate Escolha o modo Thermal

Escolha a liga de alumínio AL2014.

Material Assignment e selecione a peça.

A frigideira deve ser aquecida, por chama ou fogão elétrico na sua base. Selecione o ícone para carga de térmica > HEAT LOAD.

Selecione a base da panela como fonte de calor.

Aplique uma carga Q de 2500 W.

A panela dissipa calor com a sua vizinhança por meio de convecção. Selecione o ícone > Convection Condition

Selecione todas as superfícies da frigideira, com exceção da base. Selecionando toda a frigideira com uma janela.

Excluindo a base com auxílio da tecla Ctrl.

Indique: - coeficiente de convecção do “AR” de 0,03 mW /(mm2 °C) - temperatura ambiente de 25 °C.

Criando um estudo de análise térmica:

1. NEW STEADY STATE THERMAL .

Na caixa Analyses and Design Studies. 2.Seleione New Steady Thermal no menu File. 3.Na caixa Steady Thermal Analysis Definition. 4.Dê um nome a sua análise. 5.Selecione as restrições. 6.Você pode criar cargas térmicas (Heat Loads). 7.Podem ser configuradas as opções de: •Convergence •Output •Excluded Elements (modo independente) 8.Clique em OK ao completar a caixa de diálogo.

AL2014 espessura 5 mm e Cabo sólido

Fluxo de calor

Análises adicionais: 1. Mude o material para aço.

2. Mude a espessura da frigideira.

3. Projete um revestimento para o cabo utilizando material encontrado na biblioteca do PTC Creo, com espessura entre 1 mm e 3 mm no máximo e que assegure a temperatura máxima de 30 °C. Dica:

Análise Térmica – PTC Creo 3.0 Análises em Regime Permanente e Regime Transiente Modelo no PTC Creo 3.0 Nome: Uma barra de Aço quadrada com lado igual a 26.587 mm e comprimento de 300 mm.

Temperatura Prescrita com nome: Tfria = 20 °C. Aplicada na superfície esquerda.

Rodando uma Análise em regime permanente (Nome: steady_S_Analysis1)

Resultados:

Convecção na superfície direita com nome: Tquente

Coeficiente de convecção h = 0.5 mW / (mm^2 C).

Temperatura global = 1000 °C.

Rodando uma Análise Transiente (Nome: Transient_sq)

A opção de resultado de uma Análise Transiente (e única) é sempre um gráfico como mostrado na página seguinte. Selecione o botão abaixo de “Measure” e após selecione “max_dyn_temperature” na lista oferecida.

O gráfico abaixo mostra que a solução muda muito rapidamente nos segundos iniciais, mas em pouco mais de 5000 segundos (6919 s, t = 780.5 °C), já está praticamente no valor máximo de 781.6 °C.