O Método dos Elementos Finitos (MEF) substitui as análises geométricas com um número infinito de variáveis desconhecidas por uma quantidade finita de elementos. Ele é empregado em softwares de desenvolvimento de produtos e avaliação de projetos, sendo útil para o diagnóstico de problemas estruturais.

Nas simulações de MEF, uma peça, produto ou equipamento aparece fragmentado em elementos finitos que se conectam por nós, formando a malha pixelada, o que é muito útil para analisar em detalhes estruturas cada vez mais complexas. Quanto maior o número de elementos visualizados, mais precisa é a análise de estruturas com MEF.

Continue a leitura e entenda melhor como é o método e como ele é útil em definições estratégicas que visam o aumento de produtividade e qualidade!

Fazer a malha do modelo

Hoje em dia, é possível fazer a análise de estruturas com MEF utilizando sistemas baseados no método, que são chamados de Computer-Aided Engineering (CAE). Ainda, existe a possibilidade de integrar softwares CAE com o CAD, o que permite uma análise ainda mais eficiente e intuitiva.

Por isso, você pode começar criando um modelo CAD para determinada peça ou equipamento que será analisado. Em seguida, utilize o software CAE para criar a malha de elementos finitos e, então, iniciar os cálculos.

Identificar as propriedades do material

Cada material tem um comportamento físico bem definido que pode ser analisado por meio de equações matemáticas. Por isso, após gerar a malha em MEF, é importante identificar as condições de carregamento do componente analisado, além das restrições de deslocamento.

Verificar os resultados

Em seguida, é hora de verificar os resultados da análise de estruturas com MEF. Os softwares CAE geram um modelo com escalas de cor que, em geral, mostram os valores mais altos em tons quentes, como o vermelho, e os mais baixos em tons frios, gradativamente até o azul. Existem softwares com a escala de cores invertida.

Você pode analisar essencialmente três variáveis: deformação, tensão e deslocamento. Veja:

• deslocamento: em geral, as áreas com valores mais altos e, portanto, com cores quentes, indicam os locais com maior deslocamento, onde a força é aplicada;
• deformação: por sua vez, a tendência é que haja uma maior deformação no material nas extremidades opostas aos pontos de maior deslocamento. Esses são os locais mais sensíveis à depreciação precoce e quebras;
• tensão: a tensão do material está diretamente relacionada à deformação, sendo normalmente mais alta justamente nos pontos mais solicitados da estrutura e, portanto, com tendência de quebra.

Interpretar a análise

Depois de obter esses modelos, é hora de interpretar a análise e, a partir disso, ter insights estratégicos para reduzir problemas em pontos críticos e melhorar o desempenho da estrutura.

Enfim, a análise de estruturas com MEF é uma importante aliada da gestão de qualidade na engenharia. Com ela, é possível identificar pontos de fragilidade em componentes de máquinas ou mesmo em produtos e, assim, buscar melhorias que garantam um melhor desempenho.

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