Sistema computacional orientado a objetos para análise termomecânica fisicamente não-linear em regime transiente via Método dos Elementos Finitos

Essa dissertação de mestrado se refere à implementação de recursos no ambiente computacional livre INSANE (INteractive Structural ANalysis Environment), que é escrito conforme o paradigma de programação orientada a objetos, para a solução de problemas termomecânicos fisicamente não-lineares no regime transiente. A discretização espacial do problema é realizada segundo a formulação paramétrica do Método dos Elementos Finitos e a discretização temporal é realizada por uma expansão em Diferenças Finitas. O escopo se restringe a situações onde a variação da temperatura ocorre durante um regime quasi-estático. Nesse tipo de regime, tanto a variação da temperatura como a variação das ações mecânicas ocorrem de forma lenta e gradual, permitindo que o calor gerado durante o processo de deformação possa ser desprezado, bem como o calor gerado por fenômenos dissipativos. Ao remover esses termos, obtém-se um conjunto de equações diferenciais desacopladas que viabiliza a solução do problema térmico de forma independente do problema mecânico. Todavia, para a solução do problema mecânico é necessário conhecer previamente a solução térmica, uma vez que a variação da temperatura contribui para a deformação do corpo analisado. Para gerir o processo de solução, uma nova entidade denominada SimulationManager foi introduzida no projeto orientado a objetos do núcleo numérico do programa. As novas classes, bem como todas as demais modificações realizadas, foram validadas a partir da análise de problemas cuja solução analítica é conhecida.