Método de Elementos Finitos

Já se perguntou por que as casas antigas tem paredes tão grossas?

Primeiramente, para falar do método de elementos finitos, é preciso fazer uma introdução. Antes dos computadores e softwares de engenharia, a análise estrutural era impraticável, portanto as edificações eram superdimensionadas para resistir a cargas muito superiores a necessária. Desse modo, elevando o custo de matéria-prima, mão de obra e tempo.

O que é análise estrutural?

O objetivo da análise estrutural é determinar, a partir das forças em ação sobre uma estrutura, como ela se comportará, qual será a sua deformação e como agem as forças internas em reação às forças externas.
   Tendo esses dados, pode-se realizar o dimensionamento preciso da estrutura e reduzir significativamente os custos de fabricação do produto, especialmente se for um projeto de grande porte ou produzido em larga escala. Existem diversos métodos de análise estrutural, tanto teóricos como empíricos. O principal método teórico, que é também o mais utilizado pela OTMZA, é o Método de Elementos Finitos.

Como funciona o método de elementos finitos?

A ideia principal do método é a divisão de uma geometria em outras menores, buscando diagnosticar problemas de análise estrutural através de tensões, deformações e deslocamentos, assim, encontrando regiões críticas da estrutura. Uma estrutura submetida a esforços externos é subdividida em várias partes menores, cada subdivisão é chamada de elemento. Os elementos podem ter geometrias triangulares, quadráticas, hexagonais e entre outras. A geometria do elemento será escolhida conforme for mais apropriado para cada caso em elementos finitos. A comunicação entre os elementos é feita através dos nós. A união de todos os nós e elementos forma um conjunto maior,  chamado de malha.

A junção das soluções de todos os problemas menores através da comunicação entre os elementos e nós por recurso computacional fornece uma precisão muito próxima da realidade. Assim, utilizando um software adequado, é possível realizar modificações que reduzem custos com alto grau de segurança.

Projeto realizado pela OTMZA

A Equipe RS Racing da UFRGS buscava a melhoria estrutural de uma de suas peças. Para isso, foram realizadas simulações em software de elementos finitos. Após a análise de tensões e flambagem, encontrou-se as regiões mais críticas devido aos grandes esforços internos. Com os dados obtidos e conhecendo o material da peça, encontrou-se o coeficiente de segurança da peça.

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