A obra proposta apresenta o Método de Elementos Finitos de forma essencialmente prática, fornecendo as bases teóricas necessárias para a análise dos tipos mais comuns de estruturas de Engenharia Mecânica e Civil (estruturas treliçadas, vigas, corpos planos e sólidos, componentes de revolução e placas). Os conceitos apresentados são posteriormente desenvolvidos em detalhe na prática de resolução de problemas de projeto de estruturas. É também dedicado um capítulo à utilização de software de Elementos Finitos, que aborda em detalhe os princípios da modelação por este método em dois dos softwares mais difundidos atualmente para este fim, o Solidworks® e o Abaqus®.
Neste âmbito, são discutidos todos os aspetos fundamentais, como a criação da geometria, as propriedades dos materiais, a montagem do conjunto ou estrutura final, a seleção do tipo de estudo, as condições fronteira e os esforços, as ligações ou contatos entre componentes, a malha de Elementos Finitos, a análise do problema e a visualização dos resultados. Para além disto, cada um destes itens é descrito com recurso a exemplos práticos de projeto. A obra pretende assim prestar apoio a unidades curriculares de ensino superior relacionadas com o método, e também a empresas de projeto de sistemas mecânicos, construção de estruturas metálicas e construção civil, que utilizam diariamente o método como ferramenta para aumento de produtividade no projeto de componentes, maquinaria industrial e estruturas.
1. Introdução ao Método de Elementos Finitos
2. Técnica do Método de Elementos Finitos
3. Elementos unidimensionais
4. Teoria básica da elasticidade
5. Elementos bidimensionais
6. Elementos tridimensionais
7. Elementos axisimétricos
8. Elementos de placa
9. Técnicas de modelação por software
10. Bibliografia
Raul Duarte Salgueiral Gomes Campilho
É Licenciado em Engenharia Mecânica (2003) pelo Instituto Superior de Engenharia do Porto, e Mestre (2006) e Doutor em Engenharia Mecânica (2009) pela Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto. Atualmente é docente no Instituto Superior de Engenharia do Porto (Licenciatura em Engenharia Mecânica e Mestrado em Engenharia Mecânica – Ramo de Construções Mecânicas) e Universidade Lusófona do Porto (Licenciatura em Gestão e Engenharia Industrial), onde leciona unidades curriculares como Mecânica dos Materiais, Órgãos de Máquinas, Método de Elementos Finitos, Automação Industrial e Projeto/Estágio. No âmbito da sua atividade docente, o autor desenvolve diversos projetos em colaboração com empresas nacionais, como orientador de alunos em trabalhos de fim de Licenciatura e Mestrado em áreas afins do Método de Elementos Finitos. Como exemplos, refere-se o projeto de raiz de estruturas mecânicas de cariz industrial, reforço de estruturas em funcionamento e otimização construtiva de forma a satisfazer as especificações de projeto da forma mais eficiente possível. A sua atividade de investigação centra-se no Método de Elementos Finitos aplicado ao dimensionamento de estruturas de Engenharia Mecânica e Civil, e também à análise do dano e previsão da rotura de juntas e reparações adesivas de estruturas em materiais convencionais e compósitos reforçados a fibras.