ANÁLISE ESTRUTURAL PELO MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS: FUNDAMENTOS E APLICAÇÃO COMPUTACIONAL

Resumo

Este trabalho tem como objetivo compreender e aplicar o Método dos Elementos Finitos (MEF) na análise estrutural de uma mesa de trabalho industrial. A pesquisa justifica-se pela crescente utilização de ferramentas computacionais na engenharia, tornando essencial o domínio dos fundamentos teóricos que sustentam os métodos numéricos empregados em simulações estruturais. O estudo busca promover uma visão crítica sobre o uso do MEF, destacando sua importância tanto como ferramenta de análise quanto como base conceitual para a tomada de decisões em projetos de engenharia. A metodologia adotada envolveu a modelagem tridimensional da estrutura e a análise estrutural por meio do software SolidWorks Simulation, complementada por uma simulação numérica desenvolvida no MATLAB, fundamentada na formulação clássica do MEF. A comparação entre as duas abordagens permitiu avaliar a consistência dos resultados e a aplicabilidade prática do método. O trabalho aborda etapas fundamentais do processo, como a discretização da malha, a aplicação das condições de contorno, a montagem das matrizes globais e o cálculo das tensões e deformações equivalentes, demonstrando a relação entre o modelo matemático e sua implementação computacional. Os resultados mostraram boa concordância entre as simulações, com deslocamento máximo de aproximadamente 8,5 mm no SolidWorks e tendência semelhante no MATLAB. As tensões concentraram-se na região dos engastes centrais, atingindo valores próximos de 388 MPa, enquanto o restante da estrutura permaneceu abaixo do limite de escoamento do aço AISI 304 (206 MPa). Apesar das concentrações localizadas, o comportamento global manteve-se estável no regime elástico, indicando coerência entre os modelos e adequada representação do fenômeno estrutural analisado.