Obra apresenta evolução do MEF e elementos finitos estruturais

Soluções otimizadas são procuradas com a finalidade de reduzir o consumo de materiais e os custos de manutenção, e realizar as ações com segurança deve ser um cuidado em edificações.

Facilitar a execução e atender os níveis de exigência mínimos de segurança, conforto e desempenho das edificações também são preocupações constantes. Entre as ferramentas disponíveis no mercado, destacam-se os programas computacionais baseados no método dos elementos finitos (MEF) para a análise de problemas estruturais.

Por conta disso, o professor Alfonso Pappalardo Jr. lançou o livro Aplicações práticas e desafios estruturais com MEF, onde apresenta a evolução do MEF e os principais tipos de elementos finitos estruturais, os conceitos gerais e as equações governantes para problemas estruturais, e os tipos de análise estrutural governados por equações de equilíbrio e de autovalores e autovetores.

Tudo isso com exercícios elaborados na obra, sendo um dos grandes diferenciais, fora a apresentação de ferramentas para edificar.

Confira a seguir a entrevista com o autor!

Comunitexto (CT): Qual foi a motivação para escrever esse livro?

Alfonso Pappalardo Jr. (APJ): Minha motivação foi a falta de livros que contemplem a extensa lista problemas de aplicação resolvidos, e de aplicações práticas com o uso do programa comercial SAP2000.

Os problemas de aplicação são úteis para fixação dos tópicos teóricos, que exploram as formulações dos elementos finitos estruturais 1D (barriformes), 2D (laminares) e 3D (sólidos), além dos critérios de resistência para estado multiaxial de tensões para materiais metálicos e granulares.

CT: Fale um pouco sobre os destaques da obra.

APJ: Os principais destaques são: o fornecimento de roteiro completo para o desenvolvimento das aplicações práticas com o programa SAP2000, a abordagem de diversos tipos de análise estrutural: estática, modal, dinâmica transiente e estabilidade, abordada no capítulo três da obra, a abordagem abrangente em diversas áreas, como geotecnia, hidráulica, transportes, entre outras, desafios estruturais para usuários avançados (cujas resoluções não são apresentadas no livro), além da validação das resoluções numéricas dos problemas de vibração e de estabilidade a partir de fórmulas analíticas.

CT: Que tipos de desafios são abordados no livro?

APJ: Os tipos de desafios abordados no livro são direcionados à simulação de problemas de impacto e de reforço estrutural com mantas de fibra de carbono, vibrações em arquibancadas, aplicação das forças devidas ao vento em silos e à protensão de cordoalhas em estruturas de concreto e análise de tensão em estruturas de barragens em arco e de eixo reto.

CT: A quem se destina a obra?

APJ: Aos alunos de graduação e pós-graduação em Engenharia Civil e Arquitetura,  engenheiros projetistas de estruturas, arquitetos e todos envolvidos direta ou indiretamente com engenharia estrutural.

CT: Quais são as metodologias e abordagens para análise estrutural?

APJ: Método dos elementos de contorno (BEM), Método dos elementos discretos (DEM), Método de Otimização Estrutural Evolucionária (ESO), Método das Diferenças Finitas (FDM), dentre outros.

CT: Quais são as vantagens do programa SAP2000 em relação a outros programas de análise estrutural?

APJ: Alguns dos principais destaques da ferramenta, que se tornam vantajosos quando comparado a outros programas, são a interface gráfica avançada, a robustez e estabilidade numérica dos algoritmos de cálculo para problemas dinâmicos transientes com não linearidades de contato, a modelagem, análise e dimensionamento totalmente integrados, algoritmos avançados de discretização, contempla as principais normas internacionais para a verificação dos efeitos devidos aos ventos, ondas oceânicas e sismos extremo, interface BIM, dentre outros.

CT: Quais as principais aplicações desse método?

APJ: O MEF é amplamente utilizado nas áreas de ciências aplicadas e engenharia para resolução de problemas estruturais, térmicos, mecânica dos fluidos computacional, percolação em meios porosos, estabilidade, adensamento e contenção de solos, difusão, eletromagnéticos, acústicos, nucleares.

A grande versatilidade da formulação por elementos finitos permite o defrontamento de problemas a campos acoplados, como fluido-estrutura, termo-fluido-estrutural, termo-eletromagnético-mecânico, fora outros tipos de análises.

Saiba mais sobre desafios estruturais com MEF

O destaque da obra 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, que contemplam problemas de Engenharia de Estruturas e elementos em concreto em Geotecnia, Infraestrutura de Transporte e Obras Hidráulicas.

As aplicações práticas utilizam o programa SAP2000, com explicações passo a passo, e são acompanhadas de desafios estruturais, com problemas recorrentes do mercado da Engenharia Estrutural.

O livro é híbrido, composto de um volume impresso e um e-book, acessível a todos os que adquirem a obra. O livro impresso visa atender o público de graduação, enquanto o e-book traz casos avançados, do interesse da pós-graduação e dos profissionais.

Caso queira saber sobre o histórico do método dos elementos finitos, o MEF, acesse nossa matéria: Um breve histórico do método dos elementos finitos (MEF).

Capa de "Aplicações práticas e desafios estruturais com MEF", publicado em 2024 pela Editora Oficina de Textos

Capa de “Aplicações práticas e desafios estruturais com MEF”, publicado em 2024 pela Editora Oficina de Textos

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