Proposta de plataforma orientada a objetos para a resolução de problemas mecânicos por meio do MEF posicional
| Main Author: | |
|---|---|
| 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. |
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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 |
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