Proposta de plataforma orientada a objetos para a resolução de problemas mecânicos por meio do MEF posicional

Bibliographic Details
Main Author: Matté, Alexandre ten Cate
Publication Date: 2024
Format: Master thesis
Language: por
Source: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Download full: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-26062025-075544/
Summary: Este trabalho trata de uma proposta de arquitetura de código, orientada a objetos, para a resolução de problemas mecânicos, por meio do Método dos Elementos Finitos (MEF) Posicional. A implementação englobou problemas quase estáticos, dinâmicos, e com a imersão de elementos na malha. Foram empregados elementos bidimensionais, triangulares, de aproximações linear, quadrática e cúbica, e elementos de barra simples, com aproximação linear. O código foi desenvolvido na linguagem de programação C++, visando o aproveitamento de características importantes que a orientação a objetos proporciona, como manutenibilidade e escalabilidade. Por tratar, geralmente, de problemas com grandes dimensões, a arquitetura proposta apresenta ambientes bem definidos de pré processamento, processamento e pós processamento, evitando ao máximo a movimentação desnecessária de dados. A documentação foi inserida diretamente no código, e gerada automaticamente por meio do software Doxygen®. A plataforma foi disponibilizada por meio de um repositório no GitHub® e publicada por meio da plataforma Zenodo®, totalmente open source. Foram apresentados diversos exemplos de aplicação, validando a implementação para todos os tipos de problemas propostos.
id USP_1a91c0b3f505aa10ea9987f1eeab562b
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-26062025-075544
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str 2721
spelling Proposta de plataforma orientada a objetos para a resolução de problemas mecânicos por meio do MEF posicionalObject oriented platform proposal for mechanic problems resolution through posicional FEMarquitetura de códigoC++C++code architectureescalabilidademétodo dos elementos finitos posicionalobject orientationorientação a objetospositional finite element methodprogramaçãoprogrammingscalabilityEste trabalho trata de uma proposta de arquitetura de código, orientada a objetos, para a resolução de problemas mecânicos, por meio do Método dos Elementos Finitos (MEF) Posicional. A implementação englobou problemas quase estáticos, dinâmicos, e com a imersão de elementos na malha. Foram empregados elementos bidimensionais, triangulares, de aproximações linear, quadrática e cúbica, e elementos de barra simples, com aproximação linear. O código foi desenvolvido na linguagem de programação C++, visando o aproveitamento de características importantes que a orientação a objetos proporciona, como manutenibilidade e escalabilidade. Por tratar, geralmente, de problemas com grandes dimensões, a arquitetura proposta apresenta ambientes bem definidos de pré processamento, processamento e pós processamento, evitando ao máximo a movimentação desnecessária de dados. A documentação foi inserida diretamente no código, e gerada automaticamente por meio do software Doxygen®. A plataforma foi disponibilizada por meio de um repositório no GitHub® e publicada por meio da plataforma Zenodo®, totalmente open source. Foram apresentados diversos exemplos de aplicação, validando a implementação para todos os tipos de problemas propostos.This work presents an object-oriented code architecture proposal for solving mechanical problems using the Positional Finite Element Method (FEM). The implementation covers quasi-static, dynamic problems, and problems with immersed elements in the mesh. Twodimensional triangular elements with linear, quadratic, and cubic approximations, as well as simple bar elements with linear approximation, were employed. The code was developed in C++ to leverage the important features that object-oriented programming provides, such as maintainability and scalability. Since it generally deals with large-scale problems, the proposed architecture features well-defined environments for pre-processing, processing, and post-processing, minimizing unnecessary data movement. Documentation was directly embedded in the code and automatically generated using Doxygen® software. The platform was made available through a GitHub® repository and published via Zenodo®, completely open-source. Several application examples were presented, validating the implementation for all types of proposed problems.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPCarrazedo, RogérioMatté, Alexandre ten Cate2024-12-10info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-26062025-075544/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-06-27T13:10:02Zoai:teses.usp.br:tde-26062025-075544Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-06-27T13:10:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Proposta de plataforma orientada a objetos para a resolução de problemas mecânicos por meio do MEF posicional
Object oriented platform proposal for mechanic problems resolution through posicional FEM
title Proposta de plataforma orientada a objetos para a resolução de problemas mecânicos por meio do MEF posicional
spellingShingle Proposta de plataforma orientada a objetos para a resolução de problemas mecânicos por meio do MEF posicional
Matté, Alexandre ten Cate
arquitetura de código
C++
C++
code architecture
escalabilidade
método dos elementos finitos posicional
object orientation
orientação a objetos
positional finite element method
programação
programming
scalability
title_short Proposta de plataforma orientada a objetos para a resolução de problemas mecânicos por meio do MEF posicional
title_full Proposta de plataforma orientada a objetos para a resolução de problemas mecânicos por meio do MEF posicional
title_fullStr Proposta de plataforma orientada a objetos para a resolução de problemas mecânicos por meio do MEF posicional
title_full_unstemmed Proposta de plataforma orientada a objetos para a resolução de problemas mecânicos por meio do MEF posicional
title_sort Proposta de plataforma orientada a objetos para a resolução de problemas mecânicos por meio do MEF posicional
author Matté, Alexandre ten Cate
author_facet Matté, Alexandre ten Cate
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Carrazedo, Rogério
dc.contributor.author.fl_str_mv Matté, Alexandre ten Cate
dc.subject.por.fl_str_mv arquitetura de código
C++
C++
code architecture
escalabilidade
método dos elementos finitos posicional
object orientation
orientação a objetos
positional finite element method
programação
programming
scalability
topic arquitetura de código
C++
C++
code architecture
escalabilidade
método dos elementos finitos posicional
object orientation
orientação a objetos
positional finite element method
programação
programming
scalability
description Este trabalho trata de uma proposta de arquitetura de código, orientada a objetos, para a resolução de problemas mecânicos, por meio do Método dos Elementos Finitos (MEF) Posicional. A implementação englobou problemas quase estáticos, dinâmicos, e com a imersão de elementos na malha. Foram empregados elementos bidimensionais, triangulares, de aproximações linear, quadrática e cúbica, e elementos de barra simples, com aproximação linear. O código foi desenvolvido na linguagem de programação C++, visando o aproveitamento de características importantes que a orientação a objetos proporciona, como manutenibilidade e escalabilidade. Por tratar, geralmente, de problemas com grandes dimensões, a arquitetura proposta apresenta ambientes bem definidos de pré processamento, processamento e pós processamento, evitando ao máximo a movimentação desnecessária de dados. A documentação foi inserida diretamente no código, e gerada automaticamente por meio do software Doxygen®. A plataforma foi disponibilizada por meio de um repositório no GitHub® e publicada por meio da plataforma Zenodo®, totalmente open source. Foram apresentados diversos exemplos de aplicação, validando a implementação para todos os tipos de problemas propostos.
publishDate 2024
dc.date.none.fl_str_mv 2024-12-10
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-26062025-075544/
url https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-26062025-075544/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1844786167467212800