Publicação: Análise estática e dinâmica da viga Euler-Bernoulli via método dos elementos finitos
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Data
Autores
Orientador
Bazani, Marcio Antonio 
Coorientador
Pós-graduação
Curso de graduação
Engenharia Mecânica - FEIS
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Trabalho de conclusão de curso
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
O Método dos Elementos Finitos (MEF) é uma técnica consolidada para análises estruturais de componentes mecânicos que consiste em dividir a estrutura em elementos de dimensões finitas, analisá-los individualmente e, por fim, somar suas contribuições para obter resposta final da estrutura. Embora os diversos softwares de elementos finitos tenham tornado a técnica amplamente difundida devido à facilidade de sua utilização, muitos usuários acabaram deixando de lado a fundamentação teórica e os conceitos por trás dessa metodologia, o que pode prejudicar a interpretação dos resultados. Tendo isso em vista, este trabalho realizou uma revisão bibliográfica do método e da teoria clássica de viga de Euler-Bernoulli, além de analisar estática e dinamicamente vigas sujeitas a diferentes restrições de movimento, aplicando os conceitos do MEF. A análise estática visou obter os valores de deflexão e forças de reações, enquanto a dinâmica pretendeu obter as frequências naturais e modos de vibrar. Para aplicar o método, foi desenvolvido um algoritmo em linguagem de programação Python que foi validado comparando-se seus resultados com os do software Salome-Meca e do método analítico. Os resultados foram satisfatórios, demonstrando a eficácia do MEF e da teoria de Euler-Bernoulli, além da importância em compreender a teoria por trás desta metologia.
Resumo (inglês)
The Finite Element Method (FEM) is a well-established technique for structural analysis of
mechanical components, which involves dividing the structure into finite-sized elements, analyzing
them individually, and then summing their contributions to obtain the final response of
the structure. Although finite element software has made the technique widely accessible due
to its ease of use, many users have neglected the theoretical foundation and concepts behind
this methodology, which can hinder the interpretation of results.With this in mind, this study
conducted a literature review of the method and classical Euler-Bernoulli beam theory, as well
as static and dynamic analysis of beams subjected to different motion constraints, applying the
concepts of FEM. The static analysis aimed to obtain deflection values and reaction forces, while
the dynamic analysis aimed to obtain natural frequencies and modes of vibration.To apply the
method, an algorithm was developed in Python programming language and was validated by
comparing its results with the Salome-Meca software and analytical method. The results were
satisfactory, demonstrating the effectiveness of FEM and Euler-Bernoulli theory, as well as the
importance of understanding the theory behind this methodology.
Descrição
Palavras-chave
Análise de elementos finitos, Análise elástica (Engenharia), Dinâmica estrutural, Mecânica dos sólidos, Vigas, Finite element method, Numerical methods, Euler-Bernoulli beam theory, Static analysis, Dinamic analysis
Idioma
Português
