Note que o Módulo de Otimização é uma funcionalidade opcional do SCP.


A funcionalidade de Otimização oferece-lhe o máximo em flexibilidade de projeto. Pode aplicar um valor mínimo ou máximo (ou ambos) a qualquer parâmetro de entrada ou valor de saída calculado e, em seguida, solicitar ao computador que projete para o valor mínimo ou máximo de qualquer parâmetro. Assim, pode projetar a mola mais leve (e, portanto, mais barata!), ou procurar o comprimento sólido mais curto, ou a taxa máxima, ou muitas outras possibilidades.


A janela de otimização está dividida em três partes:


  • A secção Opções de Projeto abrange as informações básicas de contexto, tais como material, tipo de extremidade, requisitos de ciclo de fadiga (se houver).
  • A secção Requisitos de projeto permite definir valores mínimos e máximos de qualquer parâmetro apresentado.
  • A secção Dados Calculados mostra-lhe os resultados da otimização.



Opções de projeto


A maioria destes requisitos é autoexplicativa. Certifique-se de que escolhe um tipo de material adequado, uma vez que o padrão será o primeiro da lista e este pode não ser apropriado (por exemplo, se passar a analisar um requisito de fadiga). No entanto, é importante compreender o menu suspenso «Tensão». Este define os limites dentro dos quais o software irá funcionar. Existem quatro opções:


  • Sem pré-tensão - aqui, a tensão no sólido deve permanecer abaixo do limite sem pré-tensão (a mola permanece sempre elástica).
  • Pré-tensionado até ao sólido - aqui, a tensão no sólido deve permanecer abaixo do limite de pré-tensão
  • Sem pré-tensão, sobrecarregado no sólido - aqui a tensão L2 deve permanecer abaixo do limite sem pré-tensão (a mola permanece elástica, mas nunca deve comprimi-la além de L2). Não nos importa quão alta seja a tensão abaixo de L2.
  • Pré-tensionado até L2, sobrecarregado no sólido - aqui a tensão L2 deve permanecer abaixo do limite pré-tensionado (mais uma vez, nunca deve comprimi-la para além de L2). Não nos interessa quão elevada é a tensão abaixo de L2.


Requisitos de projeto


Aqui pode introduzir valores mínimos ou máximos para qualquer um dos parâmetros apresentados. Se introduzir o mesmo valor para o mínimo e o máximo, isso define um requisito específico para atingir exatamente esse valor — isto é comum com comprimentos de trabalho, por exemplo.


Também define o objetivo, que determina o resultado que lhe interessa e se pretende um valor mínimo ou máximo do mesmo.


Após a realização do cálculo, quaisquer valores mínimos/máximos que sejam cumpridos exatamente são apresentados a azul, e quaisquer que sejam violados são apresentados a vermelho.


Dados calculados


Após o cálculo de otimização, os parâmetros da mola são apresentados nas duas tabelas. A parte superior mostra o projeto básico da mola, enquanto a parte inferior apresenta vários outros dados.


Exemplo de otimização


Recebemos um requisito simples de um cliente:


Com um comprimento de 50 mm, uma carga de 50 N.

Com um comprimento de 30 mm, uma carga de 200 N.


Foi-nos dito que tem de ser fabricada com fio EN 10270-1 (aço carbono trefilado ou fio musical), mas nada mais.


Em primeiro lugar, alteramos a classe do material para DM, porque só utilizamos DM, SH e DH (se estiver familiarizado com estas classes, não é importante, mas é apenas um exemplo de alteração da classe). Deixamos tudo o resto nas Opções de Design tal como está. Em seguida, introduzimos esses requisitos de carga e comprimento - definindo tanto o mínimo como o máximo para serem iguais, de modo a utilizarmos esses valores específicos:



É apresentada uma barra de progresso durante alguns segundos enquanto o computador trabalha; em seguida, vemos a mola calculada. Pode ver que o peso é de 0,0180 kg e que as cargas e comprimentos operacionais são apresentados a azul, indicando que foram cumpridos exatamente:



Está tudo bem, mas podemos melhorar um pouco alterando algumas das opções de projeto:


  • Se mudarmos para o grau DH de maior resistência, o peso reduz-se para 0,0131 kg, porque a resistência à tração aumentou, pelo que estamos a trabalhar com uma tensão de projeto mais elevada.
  • Se, em seguida, alterarmos a opção de tensão para «pré-tensão até ao sólido», o peso reduz-se novamente para 0,00753 kg. Isto é menos de metade do peso da primeira mola!


De repente, o cliente volta com um requisito de vida útil à fadiga de 10 milhões de ciclos. Se inserirmos isso no menu suspenso «Opções de projeto», a mola fica mais pesada, com 0,0256 kg. Mas se, em seguida, optarmos por submeter a mola a granulação, o peso volta a baixar para 0,0114 kg.


Restrições impossíveis


Até agora tem sido bastante fácil. Mas vamos introduzir alguns requisitos que nunca serão cumpridos e ver o que acontece. Na captura de ecrã abaixo, introduzimos um diâmetro interno mínimo de 20 mm e um comprimento sólido mínimo de 10 mm. O computador analisa a situação, mas deixa claro que não existe uma solução possível. Em vez de não apresentar nada, é mostrada uma mola que apresenta o menor número possível de violações das restrições geométricas. Neste caso, as cargas não estão muito distantes, mas o comprimento sólido é superior ao exigido.



Enviar a mola para a janela de Validação


Ao clicar no botão Transferir, pode analisar corretamente a mola otimizada atual, incluindo todas as janelas de saída habituais.


Guardar as entradas de otimização


Depois de a mola ter sido transferida, pode guardá-la da forma habitual. Quaisquer entradas de otimização utilizadas serão guardadas juntamente com o projeto, para que possa carregá-las novamente, voltar à janela de Otimização e ver como foi calculada.