A simulação estrutural é uma ferramenta muito utilizada pela área de engenharia para desenvolvimento de projetos, onde há uma simplificação de problemas complexos, ela consiste na realização de análises estruturais num objeto de forma computacional, isto é, uma previsão do comportamento da peça ao ser exposto a cargas externas. Um exemplo seria a análise da resistência do corpo a uma força.
Uma série de vantagens são apresentadas quando é feita a simulação, evitam-se desperdícios, reduzem-se as falhas e os custos na realização do projeto físico, auxilia-se no dimensionamento e nas escolhas de materiais, resumindo, há uma otimização do desenvolvimento do projeto.
Normalmente, essas simulações são feitas em softwares que utilizam o método de elementos finitos, como o Ansys e o SolidWorks Simulation. Esse método baseia-se na discretização da peça original em elementos menores e, com isso, na formação da sua malha. Esta pode ser feita de diversas maneiras, podendo-se escolher a forma e o tamanho, cabe ao usuário identificar a melhor escolha para seu projeto, é válido ressaltar que quanto melhor a qualidade da malha, mais fidedigna sua simulação será.
Além disso, nesses softwares, o usuário tem a possibilidade de acrescentar diversas condições de contorno para realização da análise, é possível definir o material da peça a ser simulada, acrescentar suportes fixos, forças, entre outras diversas funções. Com essas definições, o programa consegue resolver a análise e gerar resultados para verificação e validação do usuário.
Na Nautilus, a simulação estrutural é frequentemente usada, principalmente para auxiliar nas escolhas de materiais e no dimensionamento da peça após analisar as possíveis deformações que poderiam ocorrer em partes do robô quando submetidos a esforços mecânicos. Um exemplo de simulação já feita na equipe foi uma simulação realizada no software Ansys com o propósito de dimensionar os braços laterais do AUV.
Foram feitas diversas simulações com diferentes dimensões de largura para o braço com objetivo de encontrar a dimensão ideal. Para isso, houve a definição do material, a realização da malha e como condições de contorno foram definidas a inserção do suporte fixo e de uma força de magnitude de 150N. Assim, para cada tamanho testado, foi analisada a deformação total que a peça sofria.
Então, com auxílio da simulação estrutural foi possível dimensionar os braços laterais, além de perceber qual região da peça sofreria a maior deformação, otimizando a realização do projeto.
Escrito por: Verena de Souza Tavares