Ativação e desativação de elementos¶

A ativação e desativação de elementos é uma função para análise estrutural estática que representa sequências construtivas, progressão de danos e alterações estruturais por etapas com base em grupos de elementos. Esta página explica as diferenças entre o modo fixo, o modo por tabela temporal e o modo por limiar de tensão/deformação, e como escolher entre eles.

Visão geral¶

A ativação e desativação de elementos é definida para cada grupo de elementos com !ELEMENT_ACTIVATION, e o grupo correspondente é habilitado no lado do passo. Na análise estrutural estática, os elementos abrangidos por uma configuração de ativação de elementos que não esteja habilitada no passo são tratados como ativos. Para a sintaxe de especificação dos grupos habilitados por meio de uma linha de dados !STEP (ELEMACT, id), consulte !STEP. Para o conceito geral de controle por passos, consulte Controle por passos.

Elementos desativados na análise estrutural estática não contribuem como elementos normais e recebem um coeficiente de rigidez fictício para estabilização numérica. Para a sintaxe e o valor padrão desse coeficiente, consulte !ELEMENT_ACTIVATION.

Modo	Como o estado é determinado	Aplicações adequadas
Modo fixo	Especifica diretamente um grupo de elementos como ativo ou inativo	Sequência construtiva; adição ou remoção de membros por etapas
Modo por tabela temporal	Alterna entre ativo e inativo de acordo com os valores de uma tabela temporal definida por `!AMPLITUDE`	Análises nas quais os elementos aparecem ou desaparecem de acordo com um histórico temporal conhecido, como em soldagem
Modo por limiar de tensão/deformação	Desativa um elemento quando o valor do critério de tensão ou deformação fica fora da faixa especificada	Progressão de danos; modelos aproximados envolvendo fratura ou remoção

O modo fixo aplica o estado conforme especificado quando é habilitado em um passo. O modo por tabela temporal e o modo por limiar de tensão/deformação atualizam o estado dos elementos a cada subpasso.

Como diferentes grupos de elementos podem ser habilitados em cada passo, o modo fixo pode ser usado para representar uma sequência construtiva inicial, e o modo por limiar de tensão/deformação pode ser habilitado em outro passo. Entretanto, se o mesmo elemento estiver incluído em várias configurações de ativação de elementos, seu estado poderá ser sobrescrito por uma configuração posterior; portanto, como regra, os grupos de elementos-alvo não devem se sobrepor.

Modo fixo¶

No modo fixo, o grupo de elementos-alvo é especificado diretamente como ativo ou inativo. Seu estado não muda automaticamente dentro de um passo de acordo com tensão, deformação ou tempo.

Para representar uma sequência construtiva, prepare um grupo de controle que desative os membros ainda não construídos e especifique esse grupo em ELEMACT nos passos anteriores à construção. A partir do passo em que o membro é adicionado, remova o grupo de desativação correspondente de ELEMACT para que os elementos-alvo sejam tratados como ativos.

O modo fixo é o modo mais simples e permite ao analista controlar completamente o estado dos elementos. Por outro lado, como ele não alterna automaticamente de acordo com o histórico de carregamento ou critérios de dano, é adequado para problemas nos quais o instante da mudança de estado é conhecido.

Modo por tabela temporal¶

No modo por tabela temporal, o estado do elemento é alternado de acordo com o valor de uma tabela temporal definida por !AMPLITUDE. Um valor de tabela maior que 0,5 é tratado como ativo, e um valor de 0,5 ou menor, como inativo.

Este modo é adequado para problemas nos quais o histórico temporal do estado dos elementos é conhecido antecipadamente. Por exemplo, ele pode representar casos em que os elementos aparecem e desaparecem de acordo com um histórico temporal conhecido, como a introdução sucessiva de elementos de metal de solda à medida que a fonte de calor avança em uma análise de soldagem. Uma tabela também pode expressar controles como manter os elementos inativos do tempo 0 ao 1 e ativos a partir do tempo 1, ou desativá-los temporariamente durante a análise.

Para saber como definir uma tabela temporal e usá-la com outras condições de contorno e cargas, consulte a seção de tabelas temporais na página de condições de contorno e cargas. Para a sintaxe de entrada de !AMPLITUDE, consulte !AMPLITUDE.

Modo por limiar de tensão/deformação¶

No modo por limiar de tensão/deformação, seleciona-se tensão ou deformação como grandeza de critério, e um elemento é desativado quando seu valor equivalente de Mises fica fora da faixa especificada. A faixa do critério é dada por limites inferior e superior, e os elementos dentro da faixa permanecem ativos.

Este modo é usado quando se deseja representar de maneira simplificada o dano ou a fratura do material. O critério é avaliado a cada subpasso, e um elemento que fique fora da faixa-limite passa do estado ativo para o inativo. Enquanto o mesmo modo por limiar de tensão/deformação permanecer habilitado, um elemento que tenha sido desativado uma vez não será reativado; portanto, este modo não é adequado para representar abertura/fechamento reversível ou recuperação. Se o dano tiver de permanecer irreversível nos passos subsequentes, mantenha a mesma configuração de ativação de elementos habilitada nesses passos subsequentes.

Quando a tensão é usada como base, o valor do critério é calculado a partir do estado de tensão; quando a deformação é usada, ele é calculado a partir do estado de deformação. Defina as unidades físicas e a magnitude do limiar de acordo com a grandeza de critério e o modelo de material selecionados. Para a sintaxe de entrada, consulte !ELEMENT_ACTIVATION.

Saída dos resultados da análise¶

O estado ativo/inativo de cada elemento pode ser gravado como um valor escalar no arquivo de resultados e nos dados de visualização. Use esta saída quando quiser identificar os elementos desativados no pós-processamento.

Para gerar a saída, especifique o nome da variável ELEMACT como ON em !OUTPUT_RES (arquivo de resultados) ou !OUTPUT_VIS (dados de visualização). Este recurso destina-se à análise estrutural estática e não é gerado por padrão; portanto, é necessário especificar ON explicitamente.

O valor de saída é escalar: 1 é armazenado para elementos inativos e 0 para elementos ativos. Assim, é possível identificar em uma ferramenta de pós-processamento os elementos efetivamente desativados em cada passo.

!OUTPUT_RES
  ELEMACT, ON
!OUTPUT_VIS
  ELEMACT, ON

Para a lista de nomes de variáveis que podem ser especificados, consulte !OUTPUT_RES e !OUTPUT_VIS.

Tópicos relacionados¶

Controle por passos — especificação de ELEMACT para cada passo e sua relação com incremento automático e cutback.
!STEP — Sintaxe de entrada das linhas de dados do passo, incluindo ELEMACT.
Condições de contorno e cargas — Visão geral do controle por tabela temporal usando !AMPLITUDE.
!ELEMENT_ACTIVATION — Sintaxe de entrada e parâmetros para ativação de elementos.
!AMPLITUDE — Sintaxe de entrada das tabelas temporais.