Análise estrutural (BETA): tensão, flecha, modal, flambagem e perfil JIS mais leve

O que é. Uma verificação rápida de resistência e deformação da estrutura soldada desenhada no KoCAD (membros de perfil JIS da biblioteca KOREOS). Mostra tensão, flecha e utilização em cores na própria vista 3D, frequências naturais, flambagem linear e sugere o perfil JIS mais leve que ainda atende. É BETA: cálculo linear-elástico que não certifica capacidade; o caso real de engenharia (base do 新200m³) continua pendente. A decisão de fabricar continua com a engenharia.

1. Abrir. Com a estrutura aberta, use Avaliar → Análise estrutural (ou Ferramentas). O painel abre à direita e mostra quantos nós, membros e trechos foram encontrados. Um membro que termina no meio de outro divide esse vão; cruzamentos viram ligação rígida e são avisados.

2. Materiais. A biblioteca KOREOS ainda não tem valores de resistência com fonte comprovada, então o KoCAD não presume nada: informe E, ν e a tensão admissível de cada material com a fonte (norma, edição, faixa de espessura/têmpera). A densidade vem do material KOREOS da estrutura. Sem esses dados, o botão Calcular fica bloqueado e o motivo aparece em vermelho.

3. Apoios e cargas. Escolha o eixo vertical (+Y no padrão SolidWorks). "Apoiar nós mais baixos" prende os pés; também dá para apoiar um nó escolhido. Tipos: engaste, pino, garfo (pino que impede a torção — use numa viga isolada), rolete (livre ao longo do membro) ou personalizado (6 graus de liberdade). Cargas: peso próprio, carga distribuída em kN/m nos membros horizontais/verticais/todos, pressão (kPa) × largura tributária (convertida em carga linear, de forma conservadora) e carga em nó (kN).

4. Critérios e cálculo. Informe a flecha limite (L/n) e, se quiser, o fator mínimo de flambagem. "Estimar memória" mostra quanto o cálculo vai usar antes de rodar. "Calcular" abre um programa separado (kocad_fea), com limite de 2 GiB, 1 thread e tempo máximo; "Cancelar" interrompe na hora.

5. Ler o resultado. Escolha o mapa: utilização (verde→vermelho; magenta = acima de 1), tensão (MPa), deslocamento (mm), esforço normal (kN) ou momento (kN·m). A legenda mostra mínimo, máximo e unidade; a deformada cinza usa a escala declarada (×N, ajustável). A lista de membros vem ordenada pela utilização; clique num membro e arraste a sonda para ler N, V, M, tensão e deslocamento em qualquer ponto. Máximos, massa, reações e o equilíbrio (soma das cargas = soma das reações, com o resíduo) ficam no painel. Se aparecer "Mecanismo", o painel diz qual nó e qual grau de liberdade ficaram soltos.

6. Modal e flambagem. Depois da estática, "Frequências naturais" e "Flambagem linear" usam os mesmos apoios. Clique num modo para vê-lo na vista. A flambagem é o multiplicador λ de todas as cargas, só modos de flexão: não inclui flambagem local, lateral com torção nem capacidade real.

7. Perfil mais leve. "Sugerir perfil JIS mais leve" testa, por grupo de membros, os perfis da mesma família do mais leve para o mais pesado e propõe o mais leve que atende tensão, flecha e flambagem em todos os membros. "Manter dimensões externas" preserva ligações e encaixes. Você vê o peso e o custo oficial KOREOS antes→depois e o 部材表 proposto (salve em CSV). Nada muda até você confirmar "Aplicar proposta"; Desfazer reverte.

8. Desatualizado e relatório. Qualquer edição do documento deixa o resultado "desatualizado" (o mapa some); calcule de novo. "Relatório PDF" gera, em PT, JP ou EN, a identidade do cálculo (revisão, hashes, versão do programa), todas as entradas com fonte, máximos, equilíbrio, mapa, membros, reações, modos e a proposta.

9. Chapa com furo. "Chapa com furo (estado plano)" calcula uma chapa tracionada com furo central: mostra a tensão nominal bruta e líquida separadas da tensão de pico na borda do furo, o fator Kt, a tabela de convergência da malha e o valor extrapolado, com mapa de cores e sonda. Só carga no plano: flexão de chapa é recusada.

Leveza. Nada novo carrega ao abrir o KoCAD; fechar o painel descarrega os resultados.