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Elementos (in)finitos 2
24 set, 2012 em Curiosidades / Dicas de Construção / Tecnologia por MCB
Quando se começa a estudar engenharia se descobre que realmente tudo é relativo e que tudo depende da tolerância das coisas. Com essa ideia, 90% são 100%. E isso é aplicado em diversas áreas da engenharia, na náutica não é muito diferente, tem coisa que é praticamente impossível para se calcular com exatidão. Para esses casos inventaram um método chamado de Elementos Finitos que já abordei em palestras e textos em revistas especializadas.
Elementos finitos é uma forma de resolução numérica de um sistema de equações diferencias parciais. Soa complexo, mas não é tanto assim. Nada mais é que uma técnica de aproximação em que se subdivide algo em outra coisa que é passível de cálculo; simples.
Essa técnica é aplicada quando se faz um plano de laminação para uma embarcação, quando se faz um plano de infusão. Um casco ou um convés são volumes muito complexos de se calcular, mas dividir em pequenas partes e somar torna o trabalho mais simples. E o resultado é praticamente o mesmo. A tolerância varia de acordo com o tamanho de cada parte calculada.
Hoje existem softwares que fazem essa simulação facilitando um pouco a vida dos projetistas e engenheiros e essas ferramentas auxiliam muito para acabar com a tentativa e erro, muito presente em muitos estaleiros.
Para o método de infusão, usa-se um conceito similar em conjunto com a Lei de Darcy que teoriza a passagem de fluidos em meios semipermeáveis. A Lei de Darcy é o principal ingrediente do método Marco, que é a patente do método de infusão tão usado hoje na construção com composites. E acreditem: Veio antes do processo de laminação manual!
Enquanto que antigamente a baixa qualidade das fibras e resinas, a infusão da resina e a pós-cura com auxílio da temperatura eram as únicas maneiras de se construir, hoje, anos depois, a infusão ainda é muito usada. É a garantia da qualidade e controle/otimização do uso dos materiais e teores de fibra. Com os métodos computacionais, é possível ver na tela do computador e realizar testes de infusão com antecedência. O que representa uma economia de tempo e de materiais o que faz minimizar os índices de erros ao longo do processo.
Esses métodos computacionais, com base em um modelo tridimensional, fazem os cálculos baseados nos elementos finitos, segmentando a superfície do modelo em partes menores, e também com base na Lei de Darcy para calcular o fluxo de resina em uma determinada área, por um determinado tempo, levando em considerações algumas variáveis como porosidade, pressão, viscosidade. Desses programas que fazem o modelo de fluxo de resina no molde, o mais famoso é o Polyworx. No Brasil, poucas empresas tem a licença de uso. Esse ano a Barracuda adquiriu a licença e já implementa em seus projetos esse método computacional para assegurar a eficiência de todas as infusões, desde as pequenas até as de grandes proporções.
2 thoughts on "Elementos (in)finitos"
JULIO BONETTO JUNIOR 24/09/2012 at 21:49
Parabens e no aguardo de novas men.
Quando possivel tentarei agendar uma visita.
giorgi 11/12/2012 at 21:30
valeu muito , daqui uns anos, vou montar um estaleiro de lancha e iates. esse site me ajuda muito na construçao do meu estaleiro .