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REVISÃO DE SIMULADO
Nome:
EULER JOSE RIBEIRO
Disciplina:
Mecânica dos Sólidos II
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Questão
001 O FEA tornou-se relativamente fácil de usar, devido à disponibilidade de softwares
comerciais de análise, muitos dos quais têm interface com diversos softwares de
modelagem de desenho (CAD). Os engenheiros que ingressarem no mercado de
trabalho do século XXI terão maior probabilidade de encontrar modeladores sólidos
(CAD) e a análise pelo FEA sendo utilizados nas suas empresas para o projeto de
produtos e máquinas. A utilização de softwares comerciais torna muito fácil obter
resultados de análises pelo FEA, mas se o usuário não compreender direito como
utilizar esta ferramenta de forma adequada, os resultados podem conter erros
grosseiros. É bastante recomendado que os estudantes de projetos de máquinas e
estruturas façam um curso sobre a teoria e a aplicação do FEA. Com relação ao FEA.
Todas as alternativas abaixo estão corretas, EXCETO:
A) A FEA pode ser realizada por meio de softwares comerciais como o SolidWorks, Ansys,
SolidEdge, dentre outros.
B) O FEA fornece informações sobre tensões, deformações, deflexão, frequências naturais
e modos de vibração, impacto e vibrações estruturais transientes (repentinas e não
periódicas) ou em regime permanente (amplitudes constantes).
X C) O aumento no número de Malhas não interfere no tempo de processamento do
computador.
D) Na análise estrutural, para regiões da peça/máquina/estrutura de geometria constantes
pode-se aplicar menor número de malhas para ganho de produtividade com a
diminuição do tempo de processamento.
E) Na análise estrutural, para regiões da peça/máquina/estrutura que contém
concentração de tensões, como por exemplo pontos de mudanças abruptas de
geometria, ou ponto de aplicação de carga, pode ser necessário realizar o aumento do
número de malhas para assegurar maio precisão dos resultados.
Questão
002 O método dos elementos finitos é amplamente utilizado na análise numérica de
problemas complexos de engenharia. Com base nisso, marque a alternativa correta que
descreve uma característica essencial desse método:
A) É uma técnica analítica que pode ser aplicada em qualquer tipo de problema de
engenharia.
B) É utilizado apenas em problemas de engenharia civil, excluindo outras áreas de
aplicação.
X C) Aproxima as equações governantes por funções matemáticas em cada elemento
individual.
D) Divide o domínio do problema em um número infinito de elementos finitos para obter
maior precisão.
E) Utiliza uma malha de elementos infinitos para representar a geometria complexa do
problema.
Questão
003 Com relação a razão de aspecto de um elemento e a geração de malhas, todas as
alternativas estão corretas, EXCETO:
A) Muitos softwares comerciais permitem a importação do modelo direto do CAD além de
autogerar a malha de elementos finitos.
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B) A razão de aspecto de um elemento é calculada dividindo o comprimento do lado mais
curto pelo lado mais longo.
C) Os elementos com razão de aspecto até 20:1 podem ser usados o refino p-adaptativo.
D) A maioria dos softwares geram malhas com elementos quadriláteros lineares ou malha
mista com quadriláteros e triângulos para regiões da peça de maior complexidade.
X E) Para razão de aspecto menor que 5:1 usa-se o refino h-adaptativo.
Questão
004 O método dos elementos finitos é uma técnica de análise numérica amplamente
utilizada na engenharia. Marque a alternativa correta que descreve uma das principais
vantagens desse método:
A) Não requer a discretização do domínio do problema em elementos menores.
B) É uma abordagem computacionalmente leve, exigindo poucos recursos de
processamento.
C) Permite a obtenção de soluções exatas para problemas complexos.
D) Permite considerar as interações entre os diferentes elementos de uma estrutura.
X E) Possibilita a análise apenas de estruturas lineares, excluindo problemas não lineares.
Questão
005 Com relação a verificação da convergência dos resultados em uma análise por
elementos finitos, e a correta aplicação das cagas na análise estrutural, marque a
alternativa INCORRETA:
A) Ao se aplicar os carregamentos, é extremamente importante o cuidado com as
unidades de medidas aplicadas. A maioria dos softwares comerciais possuem diversos
sistemas de unidades que pode ser aplicado, como o sistema internacional, sistema
inglês, dentre outras.
X B) Nos problemas com solução analítica aplica-se a carga em um ponto. Porém isso não
pode ser realizado pelo FEA, uma vez que uma carga não pode ser aplicada
diretamente em um nó. Cargas reais são distribuídas em uma pequena porção finita do
componente. Se a carga pudesse ser aplicada em um único ponto a tensão local seria
infinita. Portanto, os softwares não permitem a aplicação de carregamento concentrado.
C) A análise por elementos finitos é uma ferramenta muito poderosa e muito utilizada na
engenharia. Ela permite a solução de problemas cuja geometria é muito complexa para
a análise de tensão e deformação na forma analítica. Contudo, como qualquer
ferramenta, ela exige alguma experiência para usá-la adequadamente, e, quando usada
erroneamente, os resultados podem ser desastrosos.
D) É muito importante compreender a teoria e a base matemática do FEA para estar ciente
das suas limitações. É também muito importante testar e verificar qualquer modelo de
análise pelo FEA contra uma solução analítica de um problema-teste ou a partir de
dados experimentais, em vez de aceitar os resultados encontrados.
E) Para se ter a certeza de que uma malha foi suficientemente refinada, a maneira mais
usual é aplicar um teste de convergência. Este teste consiste em realizar refinamentos
nas regiões de concentrações de tensões até se obter resultados sucessivos com pouca
variação, indicando que os valores de tensão convergem para um valor real.
Questão
006 Aplicar o Método dos Elementos Finitos envolve uma série de etapas que podem variar
dependendo do software específico utilizado e da natureza do problema em análise.
Qual das seguintes afirmações é verdadeira sobre o uso de softwares especializados
para análise por elementos finitos?
A) O uso de softwares especializados não requer conhecimento dos princípios e conceitos
do Método dos Elementos Finitos para obter resultados corretos.
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X B) Os softwares de análise por elementos finitos automatizam tarefas tediosas e
propensas a erros, facilitando a modelagem de geometrias complexas.
C) A utilização de softwares especializados não é recomendada para problemas de grande
escala devido à baixa eficiência computacional.
D) Os softwares de análise por elementos finitos não oferecem vantagens em relação aos
cálculos manuais utilizando planilhas ou linguagens de programação.
E) Os softwares de análise por elementos finitos são restritos apenas a análises lineares,
não suportando problemas não lineares.
Questão
007 A figura a seguir apresenta a análise de tensões por elementos finitos de um alicate de
crimpagem. Assinale a alternativa INCORRETA.
 
 
A) As tensões e deformações das regiões mais críticas devem ser analisadas, verificadas e
comparadas com aos parâmetros do projeto como a tensão e a deformação
admissíveis.
B) O tipo de material, o carregamento externo e as condições de contornos aplicado irão
influenciar as tensões e deformações observadas na análise por elementos finitos.
C) Os locais de aplicação das forças, regiões dos furos, são pontos de descontinuidades e,
portanto, de concentração de tensões.
D) A região do cabo do alicate possui geometria constante, portanto pode-se aplicar menor
número de malhas.
X E) O cálculo das tensões e deformações podem ser feitos analiticamente e numericamente
para qualquer geometria, e os resultados devem ser necessariamente iguais, de modo
que se tenha garantias de que a análise estrutural foi realizada adequadamente.
Questão
008 A respeito da análise por elementos finitos, assinalea alternativa INCORRETA.
X A) Elementos 2D podem ser utilizados para modelar estruturas tridimensionais se sua
geometria e seu carregamento criam um caso de tensão plana e deformação plana no
qual suas magnitudes são nulas na terceira dimensão (viga longa, simétrica, submetida
a carregamento de flexão ou axial).
B) O aumento dos elementos aumenta o tempo de processamento, portanto os analistas
preferem realizar simulações inicialmente com poucos elementos.
C) Elementos de alta ordem são usados em contornos curvos, enquanto elementos
lineares aplicam-se aos contornos retos.
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D) Um elemento de linha 1D pode apresentar bons resultados para um membro de treliça
carregado axialmente em tração, mas não será capaz de prever com precisão a
flambagem se a carga axial for de compressão.
E) Elementos de baixa ordem tem melhor capacidade de representar contornos de peças
complexas e com gradientes de tensão mais altos.