Desenvolvimento de um pré-processador para análise isogeométrica

• Autor(a) principal: Rocha, Pedro Luiz Ribeiro
• Data de Publicação: 2016
• Outros Autores: Parente Junior, Evandro
• Tipo de documento: Artigo
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
• Texto Completo: https://periodicos.unb.br/index.php/ripe/article/view/20784; http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/62262
• topic: Análise isogeométrica; NURBS; Interface gráfica

A Análise Isogeométrica (AIG) é uma alternativa recente para a solução de problemas de engenharia, incluindo a análise de tensões em sólidos e estruturas. Esta abordagem tem muitas características em comum com o Método dos Elementos Finitos (MEF), mas tem como vantagem sobre este a capacidade de representar de forma exata geometrias complexas. Isso se deve à AIG utilizar na solução numérica das equações governantes do problema as mesmas funções utilizadas pelos sistemas CAD para a modelagem geométrica, como as B-Splines e NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines). Os modelos gerados pelas NURBS são definidos em função de um conjunto de pontos de controle, pesos e de intervalos paramétricos (knot vector), representando exatamente tanto formas livres quanto círculos, cilindros e quádricas. O refinamento das NURBS utilizadas na AIG é realizado utilizando os algoritmos de inserção de knot e elevação de grau, bastante utilizados na modelagem geométrica. Considerando estes aspectos, neste trabalho foi desenvolvida uma interface que realiza o pré-processamento para AIG baseado no refinamento de NURBS. A partir de uma geometria inicial, o programa permite a geração de um modelo para a AIG com o grau de refinamento escolhido pelo usuário. Os atributos do modelo, como material, carregamento e condições de contorno, são aplicados na geometria e depois associados à malha. Desta forma, o programa desenvolvido é capaz de gerar modelos completos para a AIG, possibilitando a visualização destes, e escrevê-los no formato requerido pelo programa de análise numérica. Este programa foi utilizado na análise de várias estruturas de forma complexa obtendo-se excelentes resultados.