Elementos finitos

- Exemplos de aplicação do método de elementos finitos?

Primeiro devemos ter a consciência do objetivo que levou o desenvolvimento de Elementos Finitos. Na Engenharia para o desenvolvimento de várias peças é necessária uma grande quantidade de testes preliminares, prevendo o desgaste e possíveis falhas na fabricação e no decorrer do uso. Tais testes demandam grande custo financeiro e na maioria das vezes um tempo vasto nas experiências. Por esses motivos e muitos outros foi desenvolvido um método numérico, muito disseminado entre as engenharias que barateia os custos e diminui o tempo de teste, o método de Elementos Finitos.
Podemos então citar como exemplo a aplicação do mesmo, nas seguintes situações:

Estrutura da fuselagem da asa modelada de um avião usando elementos de barra, placa e casca. Este modelo pode ser usado para análise estática de elasticidade, vibração livre, impacto na aterrissagem, vibração do painel e da asa e otimização voltada para menor peso e força máxima.

Ou um edifício hoteleiro de vários andares utilizando elementos de barra, coluna e placa. Esse modelo pode ser usado para vibrações estáticas ou livres, efeito causado por terremoto, equivalência estática e efeito de ventos aleatórios.

O modelamento de uma coluna de sustentação e uma torre de refrigeração com uma imperfeição local tipo calombo. As colunas são modeladas usando elementos de coluna. A casca hiperbólica é modelada usando elementos de casca quadrilateral curva. Para modelar a área imperfeita são necessários quadriláteros menores. Quadriláteros de dimensões grandes e pequenos são conectados por elementos curvos triangulares de complementação. Este modelo pode ser usado para análise de efeito de terremotos e ventos aleatórios. Se a imperfeição inicial for levada em conta o comportamento pode se tornar geometricamente não linear, veja: A lista de aplicações é imensa e historicamente suas primeiras utilizações foram em aplicações aeronáuticas e estruturas civis,