IMPLEMENTAÇÃO DE ROTINAS COMPUTACIONAIS EM PYTHON PARA ANÁLISE NUMÉRICA DE DESLOCAMENTOS EM PLACAS ATRAVÉS DO MÉTODO DAS DIFERENÇAS FINITAS
A análise estrutural de placas é um tema importante na engenharia civil, pois permite compreender como essas estruturas se deformam e como os esforços internos se distribuem quando submetidas a diferentes carregamentos. Entretanto, em muitos casos, as soluções analíticas tornam-se complexas ou até inviáveis, especialmente quando se consideram diferentes geometrias e condições de contorno. Nesse contexto, os métodos numéricos tornam-se ferramentas fundamentais para a resolução desses problemas. Este trabalho apresenta o desenvolvimento e a implementação de uma rotina computacional para a análise de deslocamentos e momentos fletores em placas utilizando o Método das Diferenças Finitas (MDF). O método consiste basicamente em dividir a placa em uma malha de nós e, a partir dessa discretização, transformar as equações diferenciais do problema em um sistema de equações algébricas que pode ser resolvido numericamente. A partir dos deslocamentos obtidos, é possível calcular os momentos fletores nas direções principais da placa. Para verificar a confiabilidade do algoritmo desenvolvido, foram analisados sete exemplos de placas com diferentes condições de apoio, dimensões e tipos de carregamento. Os resultados numéricos foram comparados com soluções analíticas disponíveis na literatura clássica e com resultados obtidos por softwares de análise estrutural. De modo geral, observou-se uma boa concordância entre os resultados, com erros relativamente pequenos e aceitáveis para aplicações de engenharia. Também foi possível perceber que a precisão dos resultados está diretamente relacionada ao refinamento da malha utilizada: quanto menor o passo de discretização, maior a precisão, embora isso implique em maior tempo de processamento. Ainda assim, o algoritmo demonstrou bom desempenho e capacidade de analisar diferentes configurações geométricas de placas. Dessa forma, conclui-se que a rotina computacional desenvolvida se mostra uma ferramenta eficiente para a análise numérica de placas, contribuindo tanto para aplicações práticas quanto para o aprendizado e compreensão dos métodos numéricos aplicados à engenharia estrutural.
IMPLEMENTAÇÃO DE ROTINAS COMPUTACIONAIS EM PYTHON PARA ANÁLISE NUMÉRICA DE DESLOCAMENTOS EM PLACAS ATRAVÉS DO MÉTODO DAS DIFERENÇAS FINITAS
-
DOI: https://doi.org/10.22533/at.ed.3941226080110
-
Palavras-chave: Método das Diferenças Finitas; análise de placas; métodos numéricos; análise estrutural; deslocamentos; momentos fletores.
-
Keywords: -
-
Abstract: -
- Rafael Vinícius Martins Silva
- PEDRO FILIPE DE LUNA CUNHA
- Vitória Régia Araújo Ribeiro
- Yuri Sotero Bomfim Fraga
- Jerfson Moura Lima
- Gabriel Lima Oliveira Martins
- Andre Augusto Nobrega Dantas