Navegando por Assunto "Método dos elementos finitos"

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Análise não linear geométrica de pórticos tridimensionais utilizando o método dos elementos finitos
(2025-03-20) Barros, Alysson Barbosa de; Fernandes, Felipi Pablo Damasceno; Silva, Jordlly Reydson de Barros; http://lattes.cnpq.br/4382584044561547; http://lattes.cnpq.br/8435729776082963; http://lattes.cnpq.br/5441702704645621
Na engenharia estrutural, a obtenção de soluções exatas é frequentemente inviável devido à complexidade nas relações entre materiais, esforços e deformações. Esse desafio decorre da presença de não linearidades associadas às propriedades dos materiais e aos grandes deslocamentos. Diante disso, métodos numéricos e técnicas aproximativas tornam-se essenciais para a análise e previsão do comportamento estrutural. Neste contexto, este trabalho apresenta o desenvolvimento de um programa computacional em Python, baseado no Método dos Elementos Finitos (MEF), para a análise não linear geométrica de pórticos tridimensionais. A discretização da estrutura em elementos finitos permite a determinação dos esforços internos, deslocamentos, tensões e deformações, considerando a influência de grandes deslocamentos sob a hipótese de pequenas deformações. A visualização gráfica das deformações e distribuições de esforços é integrada ao programa por meio de bibliotecas do Python, como matplotlib e PyVista, facilitando a interpretação dos resultados e sua aplicação no dimensionamento estrutural. A ferramenta foi validada por meio de comparações com softwares comerciais amplamente utilizados, como Robot Structural Analysis (RSA), ANSYS e Abaqus, demonstrando resultados coerentes e com baixos desvios em relação às soluções de referência. Em particular, os deslocamentos não lineares apresentaram diferenças máximas de aproximadamente 0,11%. Além disso, o programa desenvolvido inclui um módulo de análise de estabilidade estrutural, que demonstrou convergência para soluções teóricas e apresentou um erro inferior a 5% em estruturas mais complexas. Os resultados confirmam a precisão do programa proposto, contribuindo para o desenvolvimento de soluções computacionais eficientes e acessíveis na análise não linear de estruturas, ampliando a compreensão de comportamentos complexos e auxiliando na previsão de falhas estruturais.
Estudo do comportamento mecânico de estruturas submetidas a corregamento estático
(2019-01-31) Araujo, Joice Ferreira Nunes de; Silva, Jordlly Reydson de Barros; http://lattes.cnpq.br/4382584044561547; http://lattes.cnpq.br/6554335127800409
Conhecer o comportamento mecânico de elementos estruturais é essencial durante a elaboração de um projeto estrutural, uma vez que possibilita compreender o grau de deformação e os esforços internos atuantes no sistema. No entanto, até meados do século XX, para certos tipos de estruturas, realizar essa análise de forma precisa era uma tarefa desafiadora devido à dificuldade e quantidade de cálculos envolvidos. Esse cenário começou a mudar com o advento do computador, que possibilitou a aplicação de soluções aproximadas, como o Método dos Elementos Finitos (MEF), à análise estrutural a fim de melhorar a precisão das avaliações. Assim, baseado na importância dessas para a construção civil, esse trabalho teve como objetivo proporcionar a interpretação do comportamento mecânico de uma viga-parede submetida a carregamento estático. Para isso, utilizou-se o software ABAQUS/CAE, versão estudantil 2018, para simular o exemplo escolhido, detalhando-se cada etapa do processo de simulação e como cada uma dessas pode influenciar no resultado. Dessa forma, a simulação computacional da viga-parede permitiu analisar a distribuição de tensões ao longo do elemento
Otimização da malha de elementos finitos via software Ansys em núcleo C contraventado por lintéis
(2021-03-04) Luz, Pedro Vítor Carvalho de Alencar; Mello, Weslley Imperiano Gomes de; http://lattes.cnpq.br/4789771132461158
A modelagem de estruturas via Elementos Finitos é bastante usual na atualidade, tendo em vista a sua importância, foi desenvolvida esta pesquisa a fim de fornecer subsídios a modelagem de pilares de concreto armado, em paredes finas de Núcleos C contraventados por lintéis horizontais, em X e em Z, em cima das possibilidades de modelagem através do software comercial Ansys. Neste trabalho, são apresentados os procedimentos iniciais necessários para a inserção da geometria na plataforma do programa e um comparativo entre os 3 tipos de malhas existentes, a Hexaédrica, Tetraédrica e a Prismática, demonstrando suas respectivas convergências, através de dados e análises nos Casos especificados, exibindo uma exatidão de 96,25% no 1° Modo de Vibração do pilar com lintéis horizontais, um erro não obstante a 5% no pilar com lintéis dispostos em X e um erro inferior a 2% no pilar com lintéis dispostos em Z.
Revisão teórica do uso de próteses cerâmicas na região femoral
(2019-07-10) Vasconcelos Filho, Elenilton Xavier de; Araújo, Vinícius Dantas de; http://lattes.cnpq.br/9752753965948564; http://lattes.cnpq.br/7369646269005456
A interação dos biomateriais metálicos com o tecido vivo do corpo humano resulta em uma liberação de íons metálicos pelo organismo. No caso de uma prótese de quadril é necessário um contato superficial maior, de forma que essa liberação pode até causar efeitos carcinogênicos. Com o intuito de obter um material alternativo para a liga de titânio (Ti-6Al-4V) usada atualmente em próteses, realizouse uma análise estrutural pelo método dos Elementos Finitos, para fins comparativos, utilizando a cerâmica zircônia-alumina (Zirconia Toughened Alumina – ZTA) numa prótese de quadril, levando em consideração um ser humano de 60kg em uma caminhada. A partir de uma geometria inicial, que apresenta pontos de concentração de tensão bem definidos, foi verificado que a tensão máxima presente na prótese em relação aos dois materiais apresenta valores na ordem de 90MPa para a ZTA e 80MPa para o Ti-6Al-4V. Com a intenção de diminuir a tensão máxima no implante uma nova geometria foi criada visando menos concentradores de tensão, fazendo com que os valores máximos de tensão diminuíssem para aproximadamente 47MPa nos dois materiais. Nesse caso, pode-se considerar a cerâmica ZTA como uma boa alternativa para a substituição da liga de Ti-6Al-4V, levando em consideração a inércia química da cerâmica e algumas de suas propriedades mecânicas.
Topologia para além de R^n: compacidade em produtos finitos e infinitos enumeráveis
(2025-12-15) Silva, Jaqueline Mayara da; Carvalho, Gilson Mamede de; http://lattes.cnpq.br/0044877127514130; http://lattes.cnpq.br/0009066053204773
Este trabalho consiste em um estudo sobre Topologia Geral e uma analise sobre a Compacidade em produtos finitos e infinitos. Para estabelecer a base teórica necessária, iniciamos com resultados e conceitos preliminares relacionados à teoria dos conjuntos, noções de funções e famílias de conjuntos. Em seguida, introduzimos os espaços topológicos e, posteriormente, a Topologia Euclidiana como um exemplo mais palpável dessa estrutura. Na sequência, são discutidos os conceitos de pontos de acumulação e homeomorfismos, avançando depois para a noção de continuidade. Posteriormente, apresentamos os espaços métricos como uma forma de interpretar e gerar topologias. Mais adiante, estudamos a Compacidade, preparando o caminho para a etapa final, na qual é introduzida a Topologia Produto. Por fim, estudaremos a Topologia Produto com destaque na Compacidade em produtos finitos e em produtos infinitos de Espaços Topológicos.