Você sabe o que é e como funciona o método de Elementos Finitos? Para entender melhor sobre este assunto, você já se perguntou como é possível ter certeza que o material usado para a asa de um avião, por exemplo, foi o mais adequado para o voo?
Ou então, como garantir que a barra de aço da estrutura de um prédio está adequada às condições a que será submetida? Assim, observando ao redor, surgem várias situações onde o Método de Elementos Finitos se enquadra.
Isso porque, basicamente, ele serve para antecipar o comportamento desses materiais submetidos a condições variáveis. Sendo assim, o método é bastante usado em simulações computacionais prevendo situações e analisando o produto de diversas maneiras.
Essa técnica pode poupar horas de trabalho de engenheiros, economizando tempo e recursos financeiros, uma vez que tornam os projetos mais viáveis. Você quer entender melhor sobre o Método dos Elementos Finitos (MEF)? Então, continue lendo este artigo!
O que é o método de Elementos Finitos?
Em 1943, Richard Courant, utilizou o termo pela primeira vez. O Método de Elementos Finitos consiste em um software usado por engenheiros para solicitar problemas complexos. Com ele, você pode discretizar o contínuo, isto é, divide uma geometria complexa em outras menores.
Desta forma, a técnica simula um sólido e antecipa seu comportamento, enxergando um grande elemento, em pequenas partes, chamadas elementos finitos. Assim, com os cálculos corretos e simulações em partes menores, pode-se expandir ao sólido na totalidade.
Nesse contexto, o software simplifica o cálculo de estruturas complexas de engenharia como máquinas, prédios e transportadores, por exemplo. Isso ocorre por meio das simulações que preveem o comportamento de diversos tipos de materiais.
Como funciona este método?
O software insere o sólido, com infinitos pontos e transforma essa geometria em elementos menores como triângulos, hexaedros, tetraedros. Deste modo, o método facilita os cálculos para prever o comportamento dos materiais em diferentes condições.
De maneira mais clara, o método calcula o comportamento de cada elemento individual e depois une, apresentando o resultado do comportamento do sólido inteiro. No entanto, vale ressaltar que a qualidade dessa avaliação se dá, principalmente, pela assertividade das condições. Isso quer dizer que o conhecimento teórico de quem está simulando é fundamental.
Vale dizer que não adianta realizar simulações sem interpretações corretas das informações geradas pelo simulador. Portanto, é necessário ter conhecimentos específicos como os de resistência dos materiais para apresentar uma avaliação correta.
Para que serve o Método de Elementos Finitos?
Como você percebeu, o Método de Elementos Finitos fornece resultados de tensão, deformação e deslocamento de uma estrutura, equipamento ou produto.
Em outros termos, ele serve para identificar a durabilidade do componente, verificar pontos de concentração de tensão e entender o comportamento de estruturas, possibilitando otimizar peças antes mesmo da sua fabricação.
Sendo assim, não é à toa que grandes indústrias só desenvolvem produtos usando essa técnica. Afinal, ela pode ser aplicada em diversas resoluções e no diagnóstico de problemas de análise estrutural e ainda:
- Permite representar diversos cenários;
- Avalia o desempenho de produtos com aplicação de critérios de resistência, rigidez ou fadiga;
- Realiza análise térmica, acústica, dinâmica, eletromagnética e de fluidos.
Além disso, o método pode realizar integrações com outros softwares usados no desenvolvimento de representações geométricas, conhecidos como CAD (Computer Aided Design). Assim, você poderá alcançar melhores resultados com análises mais eficientes.
Quais os passos da Avaliação do Método de Elementos Finitos?
Na prática, é necessário ter determinados conhecimentos teóricos para utilizar corretamente o Método de Elementos Finitos. Ou seja, engenheiros e outros profissionais qualificados estão preparados para realizar análises e avaliações com a técnica, que consiste em:
- Ter o modelo CAD dos sistemas sob análise;
- Definir as propriedades do material;
- Fazer a malha do Modelo de Elementos Finitos;
- Definir as cargas e condições de restrição;
- Resolver a análise;
- Verifica os resultados como tensão, deformação e deslocamento.
Por que escolher a Avaliação do Método de Elementos Finitos?
É verdade que existem outras maneiras de realizar uma Análise Estrutural para avaliar uma estrutura. Por exemplo, o Cálculo Analítico (Hand Calculation) feito por meio de um Ensaio Estrutural que considera os métodos tradicionais.
Entretanto, trata- se de uma opção limitada, feita somente com estruturas simples e apresenta baixa representação física se tratando de estruturas completas. Por outro lado, o Método de Elementos Finitos traz uma série de benefícios, tais como:
- Baixo custo;
- Rápido;
- Otimização de estruturas;
- Melhor avaliação de estruturas complexas;
- Utilização de propriedades distintas em um mesmo sistema;
- Possível estudo de várias soluções.
Em outras palavras, os métodos tradicionais não foram abandonados, mas podem ser potencializados ao serem usados em conjunto com o Método dos Elementos Finitos, já que com ele é possível ter uma melhor relação entre Tempo, Custo e Qualidade.
Como a Pereira Prado pode te ajudar?
Como você viu aqui, o Método de Elementos Finitos é uma ferramenta tecnológica que proporciona economia de tempo e custo na realização de grandes projetos, garantindo a melhor qualidade.
No entanto, para utilizá-la é necessário ter o domínio da técnica que é uma das especialidades da Pereira Prado: a Avaliação por Métodos Finitos. Isso quer dizer que nossa empresa pode ser sua parceira na aplicação deste método, em cenários reais e complexo da engenharia.
Portanto, se você quer saber mais sobre este tipo de serviço e como podemos trabalhar em conjunto, otimizando seus projetos, fale conosco. Temos profissionais qualificados e prontos para atender sua necessidade!