ESTUDO CONFIABILÍSTICO DE CHAPAS PERFURADAS UTILIZANDO O MÉTODO DOS ELEMENTOS DE CONTORNO
Neste trabalho, é desenvolvido uma análise da redução do custo
computacional no cálculo da probabilidade de falha de conexões metálicas,
utilizando-se de fundamentos da computação paralela. Na análise, dimensionamento
e manutenção de estruturas de aço, verificações no que diz respeito a requisitos
mínimos para um bom funcionamento estrutural se traduzem em critérios quase
sempre definidos como eventos estatísticos, ou seja, as variáveis envolvidas nesses
eventos traduzem incertezas inerentes a fatores presentes em todas as etapas do
projeto. O método de simulação de Monte Carlo surge como uma ferramenta a
quantificar essas incertezas presentes, considerando os parâmetros estatísticos
presentes no processo. Inicialmente foi desenvolvido um estudo referente à
computação de alto desempenho, analisando os conceitos da programação paralela,
,
bem como os seus principais padrões. Dentre eles, destaca-se o MPI o qual se
baseia no conceito de comunicação entre máquinas paralelas com memória
distribuída por meio da troca de mensagens, e foi escolhido como foco para
desenvolver o estudo proposto neste trabalho. Posteriormente, é elaborado a
formulação linear do Método dos Elementos de Contorno (MEC), desenvolvendo
suas equações integrais e apresentando a discretização utilizada no contorno do
problema, através de elementos isoparamétricos com aproximação linear. Em
seguida, são formulados os conceitos da confiabilidade estrutural, com foco no
método de simulação de Monte Carlo. Por fim, é realizado a validação da teoria
apresentada com uma aplicação referente à ligação metálica de uma chapa
perfurada. Exemplos foram desenvolvidos e uma significativa melhoria em termos de
custo computacional foi observada quando a computação de alto desempenho (MPI)
foi utilizado em associação com o método de simulação de Monte Carlo. A principal
contribuição deste trabalho é fornecer resultados que apontam as contribuições
benéficas da utilização da computação de alto desempenho em problemas de
engenharia. Auxiliando engenheiros e estudantes no desenvolvimento deste tema,
contribuindo para a disseminação e avanço da sua análise.
ESTUDO CONFIABILÍSTICO DE CHAPAS PERFURADAS UTILIZANDO O MÉTODO DOS ELEMENTOS DE CONTORNO
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DOI: 10.22533/at.ed.94423260913
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Palavras-chave: Confiabilidade Estrutural, Método dos Elementos de Contorno, Computação de alto desempenho.
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Keywords: -
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Abstract:
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- Luis Philipe Ribeiro Almeida
- Herbert Medeiros Torres Lopes:
- Lucas da Mata Rocha Menezes
- Ray Calazans dos Santos Silva
- Lucas Henrique Oliveira Muniz
- Francisco de Assis V. B. Júnior