DESENVOLVIMENTO DE UM PRÉ-PROCESSADOR PARA ANÁLISE ISOGEOMÉTRICA

Resumo

 A Análise Isogeométrica (AIG) é uma alternativa recente para a solução de problemas de engenharia, incluindo a análise de tensões em sólidos e estruturas. Esta abordagem tem muitas características em comum com o Método dos Elementos Finitos (MEF), mas tem como vantagem sobre este a capacidade de representar de forma exata geometrias complexas. Isso se deve à AIG utilizar na solução numérica das equações governantes do problema as mesmas funções utilizadas pelos sistemas CAD para a modelagem geométrica, como as B-Splines e NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines). Os modelos gerados pelas NURBS são definidos em função de um conjunto de pontos de controle, pesos e de intervalos paramétricos (knot vector), representando exatamente tanto formas livres quanto círculos, cilindros e quádricas. O refinamento das NURBS utilizadas na AIG é realizado utilizando os algoritmos de inserção de knot e elevação de grau, bastante utilizados na modelagem geométrica. Considerando estes aspectos, neste trabalho foi desenvolvida uma interface que realiza o pré-rocessamento para AIG baseado no refinamento de NURBS. A partir de uma geometria inicial, o programa permite a geração de um modelo para a AIG com o grau de refinamento escolhido pelo usuário. Os atributos do modelo, como material, carregamento e condições de contorno, são aplicados na geometria e depois associados à malha. Desta forma, o programa desenvolvido é capaz de gerar modelos completos para a AIG, possibilitando a visualização destes, e escrevê-los no formato requerido pelo programa de análise numérica. Este programa foi utilizado na análise de várias estruturas de forma complexa obtendo-se excelentes resultados.