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Software computacional em Python para análise estrutural de treliças planas e espaciais utilizando o método dos elementos finitos

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Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um software computacional em linguagem Python para análise estrutural de treliças planas e espaciais, baseado no Método dos Elementos Finitos (MEF). A formulação considera elementos de barra submetidos a esforços axiais, permitindo a determinação dos deslocamentos nodais e das forças internas na estrutura. A ferramenta implementada possibilita a importação de geometrias a partir de arquivos no formato DXF, bem como a definição de propriedades dos materiais, condições de contorno e carregamentos. Adicionalmente, o software conta com uma interface gráfica que facilita a entrada de dados e a visualização dos resultados, incluindo a configuração deformada da estrutura. A validação foi realizada por meio da análise de exemplos clássicos da literatura, com comparação dos deslocamentos nodais obtidos. Os resultados apresentaram excelente concordância com as soluções de referência, evidenciando a precisão e a aplicabilidade da ferramenta desenvolvida na análise estrutural linear de treliças.
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Software computacional em Python para análise estrutural de treliças planas e espaciais utilizando o método dos elementos finitos

  • DOI: https://doi.org/10.22533/at.ed.154112604032

  • Palavras-chave: Método dos Elementos Finitos; Treliças; Análise Estrutural; Python; Software Computacional.

  • Keywords: Finite Element Method; Trusses; Structural Analysis; Python; Computational Software.

  • Abstract: This study presents the development of a computational software in Python for the structural analysis of planar and spatial trusses based on the Finite Element Method (FEM). The formulation considers bar elements subjected to axial forces, enabling the determination of nodal displacements and internal forces in the structure. The implemented tool allows the import of geometries from DXF files, as well as the definition of material properties, boundary conditions, and loading. Additionally, the software includes a graphical user interface that facilitates data input and result visualization, including the deformed structural configuration. Validation was performed using classical benchmark problems from the literature, with comparison of nodal displacements. The results showed excellent agreement with reference solutions, demonstrating the accuracy and applicability of the developed tool for linear structural analysis of trusses.

  • Rafael Vinícius Martins Silva
  • Marcos Tulio Alves De Carvalho
  • PEDRO FILIPE DE LUNA CUNHA
  • Vitória Régia Araújo Ribeiro
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