Desenvolvimento de programas para o apoio ao ensino do método dos elementos finitos

Abstract

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de programas - ferramentas computacionais - para apoio ao ensino do Método dos Elementos Finitos voltados para o estudo de dois casos básicos: análise de treliças planas, e análise de problemas de potencial particularizado para torção em seções prismáticas maciças. Nesta etapa inicial, os mesmos foram desenvolvidos em ambiente Windows utilizando o compilador Delphi. Os programas desenvolvidos permitem, através de interfaces gráficas, a geração automática da geometria, dos carregamentos, das propriedades mecânicas dos elementos, bem como a visualização dos resultados intermediários e finais da análise, como: matrizes dos elementos não montadas, matriz global da estrutura, vetores de carga, etc. Apresenta-se o desenvolvimento da formulação matricial utilizada para a implementação dos dois programas. Descreve-se a utilização dos dois programas Peef_treliça e Peeftorçâo, detalhando-se a forma de utilização dos principais comandos e janelas dos programas. São analisados exemplos de treliças planas obtidas nas referências bibliográficas, com o intuito de ilustrar o funcionamento do programa Peef_treliça e verificar a confiabilidade dos resultados intermediários e finais, e ainda, demonstrar as potencialidades educacionais do programa como ferramenta educacional. Para o programa Peef_torção, são analisados três exemplos, sendo o primeiro utilizando a entrada de dados interativa, e os demais utilizando a entrada de dados automática para dois tipos de seção pré-definidos no programa. Os resultados obtidos são comparados com resultados obtidos na literatura a fim de se verificar a confiabilidade dos mesmos. São traçados alguns comentários e conclusões bem como sugestões para estudos complementares.