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

Resumo

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.