ANÁLISE DA INFLUÊNCIA DO TAMANHO DA MALHA GERADA EM UM SOFTWARE DE ELEMENTOS FINITOS NO RESULTADO DE SIMULAÇÕES DINÂMICAS EM UMA PRÓTESE

ANÁLISE DA INFLUÊNCIA DO TAMANHO DA MALHA GERADA EM UM
SOFTWARE DE ELEMENTOS FINITOS NO RESULTADO DE
SIMULAÇÕES DINÂMICAS EM UMA PRÓTESE
ANALYSIS OF INFLUENCE OF THE SIZE OF MESH GENERATED IN A
FINITE ELEMENT SOFTWARE ON THE RESULTS OF DYNAMICAL
SIMULATIONS OF A PROSTHESIS
Jônatas Gall Amin, Ricardo Angelico, Henrique Buzeto Galati, Whisner Fraga Mamede
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia - Campus Araraquara – Técnico em Mecânica – [e-mail] – PIBIC/CNPq.
Palavras-chave: Elementos Finitos; Prótese; Malhas
Keywords: Finite Elements; Prosthesis; Meshes

1. INTRODUÇÃO
Atualmente, é possível, graças à tecnologia CAE, a pré-produção de produtos, ou seja, a criação de um protótipo virtual. Muitas são as vantagens, inclusive a economia na produção do protótipo propriamente dito. A tecnologia CAE é baseada em um método matemático chamado
Método dos Elementos Finitos. Embora seja muito robusto, são necessários alguns cuidados no manuseio de programas comerciais baseados no método, como por exemplo, no que se refere a refinamento de malha. O mau refinamento pode provocar resultados falsos, fazendo com que o produto seja analisado de maneira errônea.
2. OBJETIVOS
Introduzir os conceitos básicos do Método dos Elementos Finitos;
Analisar a diferença entre os valores de freqüências naturais obtidas em uma análise modal para diferentes tamanhos de malhas.
3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
3.1. ELEMENTOS FINITOS
Segundo Alves Filho (2009, p. 160), a equação de equilíbrio dinâmico de um sistema vibrando harmonicamente pode ser dada por
([K]-ω².[M]).{U0}=0

(1)

Nesta equação, [K] é a matriz de rigidez, ω é a frequência natural do sistema, [M] a matriz de massa e {U0} o vetor deslocamento do sistema.
O significado físico dessa equação é importantíssimo. Ela representa o caminho para resolver a primeira etapa do cálculo da resposta dinâmica, isto é, o cálculo de modos e frequências naturais da estrutura. Cada uma das