Com a constante inovação tecnológica atual, o uso da análise de elementos finitos vem se tornando cada vez mais comum, porém poucas pessoas sabem a verdadeira importância de tal metodologia.

Portanto, algumas dúvidas frequentes são:

• O que é analise de elementos finitos?
• Onde aplicar a análise de elementos finitos?
• Onde aprender sobre elementos finitos?

Nesse post descreveremos um pouco sobre o método, indicando as aplicações, e a relevância de tais processos nos resultados de um projeto.

O que é a análise de elementos finitos?

O procedimento em questão se refere a uma simulação computacional amplamente utilizada em empresas a fim de otimizar a qualidade de produtos e projetos.

A análise consiste em subdividir um modelo 3D em pequenas partes que irão representar o domínio continuo do problema, as quais são chamadas de elementos. Dessa forma, a divisão possibilita a conversão de um problema complexo em vários problemas menores, facilitando sua resolução.

Em teoria, o método descreve que um número infinito de variáveis desconhecidas deve ser substituído por uma quantidade limitada de elementos bem definidos. Esses elementos podem assumir diversos formatos com base no tipo do problema, podendo ser eles triangulares, quadrilaterais, entre outros.

Ademais, cada um dos segmentos é conectado entre si, de forma que uma malha é gerada, a partir desta malha gerada, que pode ser determinada o seu tamanho, tanto manualmente pelo usuário do software, quanto pelo próprio, de maneira automática. Como todos os elementos devem possuir dimensões finitas, origina-se assim o nome “elementos finitos”.

Qual a importância da análise de elementos finitos?

A seguir listamos e explicamos alguns motivos para utilizar a técnica em questão!

Redução de tempo e custos

Por se tratar e uma simulação computacional, a análise de elementos finitos diminui a necessidade de construção de protótipos, uma vez que determina com precisão o comportamento de um material ou modelo.

Como o tempo e o custo de uma simulação é bem menor quando comparado com a criação de um protótipo, ela se sobressai e otimiza projetos gerando resultados mais rápidos e baratos.

Uma vez que a maioria dos softwares do mercado permitem a realização da análise de elementos finitos, ela se prova acessível e barata, requisitando apenas a obtenção de um programa especializado, como por exemplo o Ansys, e uma capacitação prévia por parte do projetista.

Lembrando que, o software apenas faz o que o usuário determina, dessa forma, é de suma importância que o operador do software saiba o que está fazendo.

Representa um problema real com fidelidade

Apesar do resultado gerado ser uma aproximação, a taxa de erro gerada pelas interpolações numéricas é mínima, principalmente quando malhas mais refinadas e trabalhadas são utilizadas sob o domínio de um projetista experiente, pois nesse tipo de conjunto não existem elementos diferentes, aumentando a fidelidade dos resultados.

Uma das maneiras para determinar se uma análise foi feita com qualidade é observar a simetria do conjunto. Já que, dessa forma, pode-se perceber se houve um cuidado e trabalho apurado por parte do projetista na criação da malha. Cabe ao projetista, operador do software, saber se o resultado apresentado está de acordo com o esperado. Dessa forma, por mais que o software lhe apresente um resultado que não condiz com o esperado, ele poderá analisar, ver que o resultado não é valido, e poderá realizar alterações no modelo, a fim de atingir o resultado esperado.

Variedade de Aplicações

A análise pode ser utilizada em diversas áreas. Na mecânica dos sólidos a metodologia pode ser utilizada para a realização de análises estruturais, possibilitando dados que indicam deformação de um sólido, a tensão aplicada sobre ele, ou até mesmo deslocamentos.

Quando aplicado nas fluidos, podemos obter dados referentes à aerodinâmica de um modelo, o fluxo de fluidos que percorre um corpo, ou resoluções de problemas hidráulicos.

Por fim, outro ramo que também é beneficiado pela análise de elementos finitos é a área térmica, facilitando a resolução de problemas complexos, como por exemplo a dilatação de um material devido ao calor, a transferência de calor em um modelo por condução ou convecção, entre outros diversos casos.

Geometrias melhoradas

Com a possibilidade de várias simulações serem realizadas em um curto período de tempo, prova-se rentável realizar análises com diferentes geometrias em um mesmo modelo, testando malhas diferentes a fim de se encontrar uma que seja menor e mais leve, assim, originando dados mais precisos e com um custo de produção menor.

Além disso, alguns softwares nos mostram modelos que possam estar superdimensionados, dessa forma, podemos analisar um projeto que foram utilizadas dimensões maiores que as necessárias, e assim, no próprio software, redimensionar o projeto sem o superdimensionamento.

Como a GBR Engenharia utiliza a análise de elementos finitos?

Devido as vantagens mencionadas anteriormente, a GBR Engenharia se encontra em uma constante evolução na elaboração de projetos, sendo um dos maiores fatores responsáveis por essa evolução a capacitação dos membros em análise de elementos finitos.

Quando aplicada em nossos projetos, podemos elaborar produtos mais confiáveis e melhor trabalhados. Já que, com a análise, torna-se possível obter informações relevantes sobre os materiais utilizados, como deformações, flambagem, dilatações, falhas e rupturas em máquinas e peças.

Nossos projetos antes de serem entregues passam por validação em software de análise de elementos finitos, a fim de entregar aos nossos clientes, um projeto totalmente validado.

Contando com a análise de elementos finitos, a empresa hoje entrega projetos com um alto grau de qualidade.