Desenvolvimento de algoritmo de análise em pórticos tridimensionais pelo método dos elementos finitos

Abstract

O método dos elementos finitos tem sido utilizado como uma ferramenta de análise estrutural para determinação de deslocamentos, esforços e tensões, cujo objetivo é proporcionar uma modelagem do sistema, transformando-o em um número finito de elementos mais simplificados a serem solucionados, obtendo uma aproximação para o sistema completo resultante dos vários elementos agrupados. A aplicação do método dos elementos finitos vem se expandindo muito nas últimas duas décadas, em decorrência da automatização das rotinas de cálculo que a programação possibilita, aliada à necessidade do grande processamento de dados na resolução dos problemas estruturais. A partir da relevância dos fatos apresentados, o presente estudo se remete ao desenvolvimento de uma ferramenta computacional intitulada de PorticoFEM3D, se utilizando da linguagem de programação C, que é capaz de modelar pórticos tridimensionais e realizar a análise estrutural que engloba a determinação dos deslocamentos e reações de uma estrutura. A análise tridimensional, por intermédio da rigidez relativa a tais esforços, considera os esforços seccionais axial e torçor e também os esforços transversais, sendo estes: esforço cortante e o fletor,. Assim, posteriormente foi modelado um problema de pórtico espacial, sendo os resultados da análise comparados com a solução do mesmo problema modelado no software Structural Robot e desenvolvido pela Autodesk, onde foi avaliada a funcionalidade e adequação do algoritmo, tendo como base o software comercial de referência para carregamentos pontuais.