Conhecimento teórico sobre MEF facilita uso de softwares CAE

Postado em: 31 / 10 / 2012

Imagem de simulação pelo Método dos Elementos Finitos retirada do site do NCE Núcleo de Cálculos

Maria Edicy Moreira

Com o surgimento dos softwares gráficos para aplicações CAE (Computing Aided Engineering) a simulação e análise de protótipos digitais se tornou muito mais compreensível para os leigos, pois os resultados das simulações aparecem na forma de gráficos.

Porém, de acordo com o engenheiro Avelino Alves Filho, fundador do NCE – Núcleo de Cálculos Especiais, apesar das vantagens dos gráficos apresentados pela nova geração de softwares CAE, apenas o visual não é garantia de precisão nos resultados da simulação porque os problemas de engenharia não podem ser resolvidos com apenas alguns cliques, é preciso conhecer os fundamentos do MEF (Método dos Elementos Finitos) para usar bem os softwares CAE.

O MEF é uma técnica que ajuda a entender o comportamento do conjunto ou da estrutura física a partir das partes, ou seja, uma estrutura é dividida em milhões de pequenas partes (elementos finitos) e depois alguns desses elementos são selecionados para simular o comportamento da estrutura como um todo. É justamente aí que o domínio dos conceitos do MEF faz diferença, auxiliando na escolha correta dos elementos finitos que irão compor a malha de pontos para simulação e análise.

Alves, que ensina os conceitos e presta serviços na área de MEF há mais de 30 anos, afirma que, se for analisar uma estrutura, por exemplo, antes de começar a usar o CAE gráfico é necessário conhecer os conceitos do MEF. “Usar os softwares gráficos sem conhecer os conceitos do MEF é como se um leigo usasse uma máquina de ultrasom. Com um treinamento rápido ele pode até fazer a ultrasom, mas não vai saber interpretar a imagem.”

Engenheiro Avelino Alves do NCE

O engenheiro critica a forma como são vendidos os softwares CAE gráficos independentes como Nastran e Ideas, da Siemens, além dos softwares de simulação que acompanham os CADs como NX CAE e Solid Edge Simulation, da Siemens; Simulation, da SolidWorks; Simulia, da Dassault Systèmes; Inventor Simulation, da Autodesk;  Pro-Mechanica, da PTC, entre outros.

“Estão tentando transformar os sistemas CAE gráficos em ferramenta salvadora, passando a ideia de que com alguns cliques os problemas de engenharia estão resolvidos, mas não é assim, para usar esses softwares é necessário conhecer os conceitos do MEF.”

Alves observa que, apesar de ajudar na interpretação dos resultados da simulação, os dados que saem dos sistemas CAE dependem dos inputs inseridos pelo usuário e da capacidade desse usuário em interpretar os resultados. “Se o usuário fizer um input errado, vai sair um gráfico errado. Os softwares gráficos ajudam a representar os resultados, mas a figura colorida pode representar muito ou nada.”

Apesar de sempre enfatizar a necessidade de se dominar os conhecimentos sobre o MEF, Alves diz que a pessoa não precisa ser PhD para trabalhar com o método, é necessário apenas conhecer os conceitos do MEF para poder fazer uma boa subdivisão da estrutura em elementos finitos e escolher os elementos certos e no tamanho certo para realizar a simulação.

Além de preparar corretamente a representação dos elementos finitos, é preciso saber interpretar os resultados da simulação levando em conta os pontos solda, a ligação entre chapas e, à medida que o projeto avança é preciso simular e interpretar outros parâmetros como fadiga, tensão etc.

Para Alves o uso dos softwares CAE gráficos sem o domínio dos conceitos do MEF é mais adequado para os usuários que lidam com cálculo inicial para analisar esboços de produtos, dimensões, mas para o cálculo e análise de estruturas que colocam em risco a vida das pessoas como uma estrutura metálica, ou uma torre ou um componente de automóvel, os conhecimentos sobre o MEF são fundamentais para dar precisão aos resultados da simulação e garantir as segurança das pessoas.

O treinamento ministrado pelo NCE começa com um embasamento nos conceitos de MEF para depois passar os conhecimentos sobre software CAE gráfico escolhido pela empresa. Em seguida é desenvolvida uma aplicação prática no CAE. “Após aprender a teoria o usuário vai saber quais perguntas terá de fazer ao software e quais respostas terá dele”, afirma Alves.