Método de elementos finitos aplicado em problemas estruturais

Obra do Professor Alfonso Pappalardo Jr. apresenta a evolução do MEF e os principais tipos de elementos finitos estruturais.
Seu destaque é a extensa lista de problemas de aplicação resolvidos, e de aplicações práticas das principais técnicas de modelagem por elementos finitos, com modelos de análise estrutural avançada.

Engenheiros projetistas de estruturas civis vêm buscando soluções otimizadas para reduzir o consumo de materiais e os custos de manutenção e mão de obra, facilitar a execução e atender os níveis de exigência mínimos no que tange a segurança, conforto e desempenho das edificações. Entre as ferramentas disponíveis no mercado, destacam-se os programas computacionais baseados no método dos elementos finitos (MEF) para a análise de problemas estruturais.

Para conhecer a história inicial do MEF, acesse nossa matéria: um breve histórico do método dos elementos finitos (MEF).

Em Aplicações práticas e desafios estruturais com MEF, Alfonso Pappalardo Jr. apresenta as formulações teóricas dos principais elementos finitos estruturais e seus tipos de análise, por ordem hierárquica de complexidade, com problemas de aplicação para a fixação dos conceitos teóricos abordados.

Capa do livro "Aplicações práticas e desafios estruturais com MEF", lançamento da Editora Oficina de Textos

Capa do livro “Aplicações práticas e desafios estruturais com MEF”, lançamento da Editora Oficina de Textos

Temas abordados na obra sobre método dos elementos finitos

O autor explora as principais estratégias numéricas para a implementação de um código de elementos finitos visando a solução de problemas de equilíbrio e de autovalores. Em algumas deduções matemáticas, recorreu-se ao uso de recursos de computação simbólica e de matemática de alta precisão com o software MATLAB.

São aplicados os critérios de resistência para o estado multiaxial de tensões dos principais materiais estruturais para a verificação da segurança e da estabilidade, assim como os critérios de desempenho estrutural – flechas e vibrações excessivas – para a verificação de níveis de conforto e aceitabilidade humana, segundo normas nacionais e internacionais vigentes.

Em seguida, são apresentadas as aplicações práticas com o uso do programa comercial SAP2000, onde são exploradas as principais técnicas de modelagem por elementos finitos.

Nas aplicações práticas são desenvolvidos modelos de análise estrutural avançada com o objetivo de promover a capacidade de entendimento dos limites das teorias estruturais, dada a partir da comparação dos resultados analíticos de alguns problemas de aplicação.

Foto do Museu do Amanhã ao por do sol.

Museu do Amanhã (RJ), que ilustra a capa da obra (Fonte: Vinny Wiki/Wikimedia Commons)

As aplicações práticas contemplam problemas de quatro campos da Engenharia Civil: Estruturas (vibração, estabilidade, impacto, reforço, recalque, vento), Geotécnica (fundações rasas, terrapleno), Infraestrutura de Transporte (pavimentos flexíveis) e Obras Hidráulicas (barragens).

Em todas elas são lançados desafios estruturais com problemas recorrentes do mercado da Engenharia Estrutural, que permitem o aperfeiçoamento profissional dos usuários de programas de elementos finitos.

Didático e extremamente completo, Aplicações práticas e desafios estruturais com MEF é inovador ao reunir as técnicas de modelagem em análise estrutural em um único volume, com uma extensa lista de problemas resolvidos.

A obra, ideal para estudantes e profissionais envolvidos com Engenharia Estrutural, ainda conta com um eBook exclusivo com problemas avançados.

Confira a degustação da obra clicando aqui.

Sobre o autor

Alfonso Pappalardo Jr. tem pós-doutorado em Materiais e Tecnologias de Construção pela Universidade do Minho (2013), doutorado em Engenharia de Estruturas pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (Epusp, 1999), mestrado em Engenharia de Estruturas pela Epusp (1992), e graduação em Engenharia Civil pela Universidade Presbiteriana Mackenzie (1986).

Sua primeira experiência profissional deu-se durante o programa de estágio supervisionado na empresa Paulo Abib Engenharia (1984), onde utilizou o módulo de análise dinâmica do programa SAP80 para o dimensionamento de bases de equipamentos.

Recebeu o título de sócio honorário da Associação Brasileira de Engenharia e Consultoria Estrutural (ABECE) pelos serviços prestados à formação de profissionais da área de Engenharia Estrutural.

Alfonso é professor da disciplina Método dos Elementos Finitos desde 2004, na Universidade Presbiteriana Mackenzie.

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