Geradores de Malha em uma Aplicação Gráfica Interativa para Modelos Bidimensionais do Método dos Elementos Finitos
Gabriel Neves Alves Ferreira1; Roque Luiz da Silva Pitangueira1
1 Universidade Federal de Minas Gerais
doi:10.20906/CPS/CILAMCE2015-0574
Resumo
Esse trabalho se insere no contexto de expansão do INSANE (INteractive Structural ANalysis Environment - http://www.insane.dees.ufmg.br/), um projeto de software livre, em desenvolvimento no Departamento de Engenharia de Estruturas da UFMG, que visa disponibilizar um ambiente computacional de código aberto, amigável a adaptações e escalável em complexidade. Especificamente, o trabalho trata da implementação de métodos de geração de malha para modelos bidimensionais do Método dos Elementos Finitos, bem como da inserção desses métodos em um ambiente gráfico interativo para pré-processamento de modelos estruturais planos. Procedimentos para geração de malhas baseados em mapeamento das fronteiras são revisados, destacando-se o de mapeamento transfinito, que usa os projetores bilinear e trilinear para mapear o contorno do problema. Processos baseados em decomposição de domínio, utilizando triangulação de Delaunay, também são apresentados. Nesses casos, a malha é construída a partir da geração de nós e posterior triangulação do domínio. Essa geração abrange as possibilidades de malha randômica, concentrada (na qual o tamanho os elementos gerados varia dentro do domínio do problema) e baseada em "grids" pré-definidos. O trabalho também abrange técnicas de refinamento de malha. A estrutura de dados, utilizada para a implementação dos geradores de malha, e os padrões de projeto de software, utilizados para a implementação dos recursos gráficos interativos do pré-processador, são discutidos. Modelos construídos com o pré-processador ilustram seus diversos recursos.
Palavras-chave: Geração de malha; Software gráfico interativo; Método dos Elementos Finitos