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Análise de elementos finitos
FEA - Finite Element Analysis
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Método dos Elementos Finitos: o que é?
A simulação computacional é amplamente utilizada nas empresas para realizar análises e melhorar a qualidade dos produtos e projetos. Grande parte dessas análises é realizada por meio de softwares que utilizam o Método dos Elementos Finitos, os quais possibilitam a obtenção de respostas para inúmeros problemas de engenharia.
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Como funciona o método?
A geometria submetida aos carregamentos e restrições é subdividida em pequenas partes, denominadas de elementos, os quais passam a representar o domínio contínuo do problema. A divisão da geometria em pequenos elementos permite resolver um problema complexo, subdividindo-o em problemas mais simples, o que possibilita ao computador realizar com eficiência estas tarefas.
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Como funciona o método? Cont.:
O método propõe que o número infinito de variáveis desconhecidas, sejam substituídas por um número limitado de elementos de comportamento bem definido. Essas divisões podem apresentar diferentes formas, tais como a triangular, quadrilateral, entre outras, em função do tipo e da dimensão do problema. Como são elementos de dimensões finitas, são chamados de “elementos finitos” – termo que nomeia o método.
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Como funciona o método? Cont.:
Os elementos finitos são conectados entre si por pontos, os quais são denominados de nós ou pontos nodais. Ao conjunto de todos esses itens – elementos e nós – dá-se o nome de malha. Em função dessas subdivisões da geometria, as equações matemáticas que regem os comportamento físico não serão resolvidas de maneira exata, mas de forma aproximada por este método numérico. A precisão do Método dos Elementos Finitos depende da quantidade de nós e elementos, do tamanho e dos tipos de elementos da malha. Ou seja, quanto menor for o tamanho e maior for o número deles em uma determinada malha, maior a precisão nos resultados da análise.
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Como funciona o método? Cont.:
Nós e elementos presentes em uma malha
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229 Os softwares de simulação computacional vêm evoluindo e buscam aprimorar as análises abordadas pelo método, melhorando a escolha dos tipos e a geração da malha de elementos, as técnicas de modelagem, os critérios de aceitação, erros e a apresentação dos resultados, facilitando a utilização desta ferramenta. Dessa maneira, o conhecimento dos fundamentos do método é essencial para que juntamente com o domínio dos softwares sejam desenvolvidas boas práticas para uma aplicação consistente deste poderoso recurso no desenvolvimento e avaliação de produtos e projetos.
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Como funciona o método?
A análise de elementos finitos (FEA) é um método informatizado para prever como um produto reage a forças do mundo real, como vibração, calor, vazão de fluidos e outros efeitos físicos. A análise de elementos finitos mostra se um produto vai quebrar, se desgastar ou funcionar da maneira como foi projetado. Embora seja chamada de análise, no processo de desenvolvimento do produto, é usada para prever o que vai acontecer quando o produto for usado. A análise de elementos (EA) divide um objeto real em um grande número (de milhares a centenas de milhares) de elementos finitos, como pequenos cubos. Equações matemáticas ajudam a prever o comportamento de cada elemento. Em seguida, um computador soma todos os comportamentos individuais para prever o comportamento do objeto.
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Como funciona o método?
O vídeo abaixo apresenta uma breve introdução à simulação estrutural e destaca os principais objetivos da análise, as técnicas para solução dos problemas e a conceituação deste método. https://www.youtube.com/watch?time_continue=1&v=IKjft8L2_3A &feature=emb_logo
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232 Aplicações do Método dos Elementos Finitos O método pode ser aplicado na resolução e diagnóstico de problemas de análise estrutural por meio da obtenção de deslocamentos, deformações e tensões, também permite representar diversos cenários e avaliar o desempenho de produtos com a aplicação de critérios de resistência, rigidez ou fadiga. Além disso, variações do Método dos Elementos Finitos viabilizam a análise térmica, acústica, dinâmica, eletromagnética e de fluídos para casos mais simples de comportamento linear ou outros não lineares, como quando há grandes deslocamentos ou contato entre partes de uma montagem.
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233 Aplicações do Método dos Elementos Finitos
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234 Aplicações do Método dos Elementos Finitos Simulação de produto realizada com base em análise de elementos finitos É possível, portanto, com as tecnologias atuais realizar integrações com os softwares utilizados no desenvolvimento de representação geométrica – conhecidos como CAD (Computer Aided Design) – com os sistemas baseados no Método dos Elementos Finitos – denominados de CAE (Computer-Aided Engineerig). Essa integração permite alcançar melhores resultados com análises mais eficientes e ágeis.
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241 Aplicações do Método dos Elementos Finitos FEA do software Inventor FEA do software CAD FEA do software ANSYS
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242 Software de análise de elementos finitos e simulação para estudantes Os estudantes podem estender os limites da simulação e da análise de elementos finitos com o software da Autodesk. Faça o download da mesma versão completa do software usado por mais de nove milhões de projetistas, engenheiros e artistas digitais, incluindo o Autodesk Inventor Professional, Autodesk CFD, Autodesk Moldflow Advisor Ultimate e Autodesk Robot Structural Analysis Professional. https://www.autodesk.com/products/maya/free- trial?mktvar002=afc_pt_Maya&AID=13366621&PID=9064330&cjevent=81eff d89a1011ea825f07140a24060f&affname=9064330_13366621&support=ADV ANCED&plc=MAYA&term=1-YEAR&quantity=
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ANSYS
Solução completa de análise estrutural Ansys Mechanical possui uma tecnologia de malha inteligente, permitindo obter rapidamente a malha ideal em cada modelo. Algoritmos automáticos e inteligentes garantem que malhas de alta qualidade sejam geradas, tornando fácil adicionar controles para ajustes finais, conforme necessário. Uma gama completa de ferramentas de análise está disponível para analisar casos de carga única, vibração ou análise transitória. Examine o comportamento linear e não linear de materiais, juntas e geometria. A tecnologia de resolução avançada com Autodyn e LS-DYNA permite realizar simulações de queda, impacto e explosão.
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oferece o curso por 4300 reais, 40 horas https://www.esss.co/es/virtual-course-es/?ID=
Moldflow
248 Moldflow Plastic injection and compression mold simulation for design and manufacturing O software de simulação Moldflow® permite solucionar problemas com moldagem por injeção e compressão de plástico. Ferramentas avançadas e uma interface de usuário simplificada ajudam você a enfrentar os desafios de fabricação, como distorção de peças, eficiência do canal de refrigeração e redução do tempo de ciclo.
Moldflow
249 Moldflow Otimiza peças, moldes e processos para reduzir atrasos Expande a flexibilidade do solucionador para melhorar a capacidade
Moldflow
250 Por 30 dias gratis: https://www.autodesk.com/products/robot-structural-analysis/overview#
Analise estrutural gráfica e numérica
251 Calculadora de analise estrutural da auto cad Esta calculadora permite realizar as seguintes tarefas: Motrar resultados e possibilita visualização das informações gráficas (diagramas) sobre a estrutura. Isso inclui o impacto das forças, tensões e reações. Preferências dos diagramas para Modificar as que o gráfico e os rótulos necessários sejam exibidos. um formato de tabela e filtra a Exibir os resultados em tabela para exibir nós, barras e / ou casos específicos e formatar a tabela.
Analise estrutural gráfica e numérica
252 Calculadora de analise estrutural da auto cad Neste tutorial, você aprende como executar um cálculo em um projeto estrutural. Este guia do tutorial realiza as seguintes tarefas. Abra o layout Resultados e visualize as informações gráficas (diagramas) sobre a estrutura. Isso inclui o impacto das forças, tensões e reações. Modifique as Preferências dos diagramas para que o gráfico e os rótulos necessários sejam exibidos. Exiba os resultados em um formato de tabela e filtre a tabela para exibir nós, barras e / ou casos específicos e formatar a tabela. Todas as tabelas funcionam de acordo com os mesmos princípios. https://knowledge.autodesk.com/support/robot-structural-analysis- products/learn- explore/caas/CloudHelp/cloudhelp/2015/ENU/Robot/files/GUID-CC9344CF- ABC0-4323-8FD9-495E3EDF1211-htm.html
Ciclo de Vida de um Projeto
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- Encerramento do projeto O encerramento de uma fase acontece com a entrega do produto do trabalho desenvolvido até o momento. Se o projeto em questão fosse uma casa, por exemplo, poderíamos ter a seguinte disposição de etapas vinculadas à conclusão dos seguintes serviços: fundação da casa; pilares e paredes; telhado e cobertura; revestimento; instalações elétricas e hidráulicas; pintura e cerâmica.
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260 No ciclo de vida de um projeto, cada uma dessas entregas — as quais representam o encerramento de uma fase — precisa ser aceita e avaliada pelo cliente ou por quem dará continuidade aos trabalhos no momento seguinte. No entanto, é importante lembrar que nem sempre as fases do projeto são sequencialmente seguidas à risca. Para um melhor entendimento, veja no gráfico abaixo a sobreposição de fases do projeto.
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262 Assim, é preciso dedicar um momento para refletir sobre o que já foi feito para avaliar o êxito do trabalho. Dessa maneira, o final de cada fase serve para diagnosticar e corrigir erros que colocam em risco o sucesso das ações empregadas. Estamos falando de algo determinante para a continuidade do projeto, uma vez que as falhas percebidas poderão representar até mesmo a completa inviabilidade das ações em curso. Em outras palavras: não haveria desvio de rota possível frente ao tamanho dos erros cometidos. Esse é um caso extremo, é claro. Com o devido monitoramento das atividades — tanto de planejamento quanto de execução —, vários problemas poderão ser percebidos antes do agravamento de situações indesejadas.
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264 Diferença do ciclo de vida de um projeto e de um produto Muitos gestores, em diferentes ramos de negócios, têm dificuldades para distinguir o ciclo de vida de um projeto do ciclo de vida de um produto. Isso decorre de um problema relacionado à visualização da duração de cada ciclo. O ciclo de vida de um produto não tem fim, ao passo que o ciclo de um projeto tem prazo determinado para ser concluído. Além disso, é importante entender que o ciclo do projeto está referenciado em uma etapa específica de uma cadeia produtiva.
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265 Diferença do ciclo de vida de um projeto e de um produto Vejamos um exemplo relacionado à produção de um determinado produto — como uma nova marca de shampoo. Uma empresa que produza e comercialize esse produto precisa dominar e dedicar-se a uma série de operações, como: adequação às exigências de agências reguladoras; testes para se verificar a qualidade dos produtos produzidos; pesquisas de mercado para entender qual é a demanda do consumidor; estratégias de marketing para apresentação da marca; produção e fabricação do shampoo.
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266 O ciclo de vida do produto diz respeito a todas as etapas descritas. O ciclo do projeto, por sua vez, está relacionado a apenas uma dessas etapas. Imagine, por exemplo, um projeto voltado a reestruturar o setor de marketing dessa empresa. Nesse ciclo, as ações estarão circunscritas àquele setor e pouco ou nada terão a ver com atividades que não sejam ligadas ao marketing. Implementadas as estratégias de reestruturação, o ciclo do projeto terá sido concluído. Por outro lado, o ciclo de vida do produto permanecerá existindo, uma vez que o shampoo não deixará de ser fabricado.
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267 Como construir ciclo de vida de um projeto? O ciclo de vida de um projeto está fortemente ligado ao tipo de produto em questão. Na prática, isso significa dizer que, para cada ramo de negócio, haverá uma demanda diferente para estruturar as etapas do ciclo de projeto. Assim, entre produtos de um mesmo tipo também pode haver diferenças significativas para a estruturação das etapas. Empresas diferentes terão culturas organizacionais diferentes e dificuldades distintas, o que afeta a conformação dos projetos. Dessa maneira, dificilmente teremos ciclos de vida em projetos que sejam idênticos.
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268 Como construir ciclo de vida de um projeto? continuação Imagine, por exemplo, duas confecções de sapato — as quais chamaremos de confecção A e confecção B. As duas empresas estão sediadas em regiões distintas. Tenha em vista também que a primeira encontra grandes problemas com fornecedores de couro (não há um fornecedor próximo que produza couro em quantidade adequada), ao passo que a segunda nunca teve dificuldades dessa natureza. A sobrevivência dos negócios da confecção A é constantemente ameaçada por essa situação, uma vez que um insumo básico para a produção de sapatos não é encontrado facilmente no mercado. Com isso, o mapeamento de potenciais fornecedores é uma etapa integrante do ciclo de vida dos projetos desenvolvido por A — para B, por outro lado, isso não configura uma preocupação e, portanto, não merece ser tratado como uma etapa única.
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269 Além disso, não podemos deixar de dizer que o volume de atividades tem grande importância para a conformação das etapas. Isso porque todo o trabalho desenvolvido passará por um momento de monitoramento e avaliação, como já mencionamos ao longo deste texto. Para que um grande esforço não seja empregado sem a devida verificação de sua relevância, o ideal é que uma mesma etapa não contemple muitas entregas. Assim, se o andamento dos trabalhos não tiver sido o mais adequado ao longo de determinado período, será possível realinhar alguns processos a fim de corrigir os erros.
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270 Agora, veja na figura abaixo um exemplo para projetos da área de construção.
