Mecânica dos Sólidos II 3

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25/04/2024 15:54:17 1/3
REVISÃO DE SIMULADO
Nome:
MONYTELLE NATIELE MACHADO DA SILVA
Disciplina:
Mecânica dos Sólidos II
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Questão
001 Com relação a razão de aspecto de um elemento e a geração de malhas, todas as
alternativas estão corretas, EXCETO:
A) Para razão de aspecto menor que 5:1 usa-se o refino h-adaptativo.
B) A razão de aspecto de um elemento é calculada dividindo o comprimento do lado mais
curto pelo lado mais longo.
X C) A maioria dos softwares geram malhas com elementos quadriláteros lineares ou malha
mista com quadriláteros e triângulos para regiões da peça de maior complexidade.
D) Os elementos com razão de aspecto até 20:1 podem ser usados o refino p-adaptativo.
E) Muitos softwares comerciais permitem a importação do modelo direto do CAD além de
autogerar a malha de elementos finitos.
Questão
002 Qual das opções a seguir descreve corretamente uma vantagem da adoção do Método
dos Elementos Finitos na análise e projeto de estruturas?
A) Proporciona uma análise exata e precisa do comportamento estrutural em todas as
condições de carga.
B) Permite a realização de experimentos físicos em situações extremas e de alto risco.
C) Permite a redução de custos de materiais utilizados na construção de estruturas
complexas.
X D) Garante a total eliminação de problemas estruturais e falhas de projeto.
E) Elimina a necessidade de testes físicos em protótipos, economizando tempo e recursos.
Questão
003 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) O aumento no número de Malhas não interfere no tempo de processamento do
computador.
B) A FEA pode ser realizada por meio de softwares comerciais como o SolidWorks, Ansys,
SolidEdge, dentre outros.
X C) 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.
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.
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E) 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).
Questão
004 Com relação aos tipos de elementos e ao refinamento de malha, todas as alternativas
estão corretas, EXCETO:
A) Refinamento p-adaptativo: A ordem do elemento pode ser até 9 ou mais. Neste caso,
aumenta-se o tamanho dos elementos e diminui a sua quantidade. Estes podem se
adaptar melhor em peças de geometrias complexas, devido a maior ordem da função
polinomial de interpolação do elemento.
X B) Como a deformação é definida como a derivada do alongamento ao longo do elemento,
então como o elemento é linear (1° ordem), a deformação será constante no elemento,
logo, como as tensões são calculadas a partir das deformações e das propriedades do
material, essa também será constante.
C) De acordo com especialistas, melhores estimativas de tensão se dão na utilização de
triângulos de três nós ou um tetraedro de 6 nós.
D) Refinamento h-adaptativo: A ordem do elemento é fixada no valor máximo para
polinômios de 2° ordem. Para isso, aumenta-se a quantidade de elementos e diminui o
seu tamanho.
E) Triângulos quadráticos, tetraedros e hexaedros têm funções de deslocamento
parabólicas (2° graus) logo a distribuição de deformação e tensão será linear no
elemento, permitindo melhores estimativas.
Questão
005 No Método dos Elementos Finitos existe um processo importantíssimo conhecido como
discretização. Por meio dele se torna possível realizar as análises mais detalhadas dos
elementos e assim encontrar os resultados. Essa etapa de discretização do domínio tem
como objetivo:
A) Simplificar o domínio do problema por meio de uma abordagem contínua.
B) Converter o domínio contínuo em um problema discreto.
X C) Representar um problema contínuo por meio de uma abordagem contínua.
D) Dividir o domínio do problema em uma malha ou grade de elementos infinitos.
E) Selecionar a forma e o tipo de elementos adequados para o problema.
Questão
006 A análise por elementos finitos (FEA) desempenha um papel fundamental na
engenharia atualmente, sendo uma ferramenta indispensável para a concepção,
simulação e otimização de uma ampla gama de produtos e sistemas. Ela permite aos
engenheiros modelar virtualmente a resposta de estruturas complexas, componentes
mecânicos e sistemas diversos sob uma variedade de condições de carga e ambientes,
economizando tempo e recursos significativos em testes físicos. Além disso, a FEA
possibilita a identificação precoce de falhas e aprimora a eficiência do projeto,
resultando em produtos mais seguros, duráveis e eficazes. Com o avanço constante da
tecnologia e a crescente demanda por inovação na engenharia, a análise por elementos
finitos continua a desempenhar um papel vital na busca por soluções cada vez mais
sofisticadas e eficazes. A respeito da análise por elementos finitos, assinale a
alternativa CORRETA.
A) Elementos de linha são adequados para modelar estruturas como membros de treliças
e vigas com área de seção transversal variável, e podem ter 1, 2 ou 3 GDL (graus de
liberdade) em cada nó.
B) Elementos de geometria mais complexas como triângulos, quadriláteros, tetraedros,
cubos, possuem menor número de Graus de liberdade
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X C) A abordagem utilizada pela maioria dos softwares comerciais é o Método da Rigidez
Direta (MRD), que utiliza a rigidez do elemento para calcular os deslocamentos nodais e
as forças internas resultantes de um conjunto de cargas externas aplicadas e das
condições de contorno.
D) Quanto maior a ordem da função utilizada para interpolar o deslocamento no interior do
elemento, menor o tempo de processamento computacional, e menor precisão dos
resultados.
E) Os elementos mais simples na análise estrutural, podem ser apenas de uma ou duas
dimensões (1D e 2D). Também podem ser de diferentes ordens.
Questão
007 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) 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.
X B) 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.
C) 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.
D) 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.
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
008 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 utilizado apenas em problemas de engenharia civil, excluindo outras áreas de
aplicação.
X B) Divide o domínio do problema em um número infinito de elementos finitos para obter
maior precisão.
C) Utiliza uma malha de elementos infinitos para representar a geometria complexa do
problema.
D) É uma técnica analítica que pode ser aplicada em qualquer tipo de problema de
engenharia.
E) Aproxima as equações governantes por funções matemáticas em cada elemento
individual.