Sistema gráfico interativo para ensino de análise estrutural através do Método dos Elementos Finitos

Esta dissertação de mestrado refere-se à expansão do INSAME (Interactive Structural Analysis Environment): um sistema computacional, em linguagem Java e programação orientada a objetos (POO) para o processamento de modelos discretos do método de elementos finitos (MEF). O trabalho consiste numa aplicação gráfica interativa para auxiliar o ensino de análise estrutural através do MEF. Apresenta-se um estudo dos diversos enfoques para a abordagem do MEF em cursos de engenharia, identificando suas generalidades e as possibilidades que o INSAME oferece para facilitar o processo de aprendizagem. Discute-se, então, sugestões disponíveis na literatura para caracterização de etapas para a solução de problemas do MEF. Após uma breve revisão dos principais conceitos da metodologia de POO, discutem-se as principais vantagens da utilização da linguagem de Java. Faz-se uma análise orientada a objetos buscando-se identificar as principais classes necessárias para exposição do núcleo numérico do sistema computacional ao usuário, de modo que o mesmo possa visualizar informações referentes à resolução de modelos do MEF. Este trabalho documenta e destaca a importância das fases de Análise, Projeto e Implementação Orientadas a Objetos. Padrões de projeto de software reconhecidamente eficientes são adotados na implementação desta aplicação. Visando separar o modelo de sua representação gráfica, a implementação desta aplicação. Visando separar o modelo de sua representação gráfica, a implementação é baseada na metáfora de programação denominada Model-View-Controller (MVC). Tal enfoque permite a apresentação gráfica, interativa e didática do processamento de modelos do MEF. O projeto orientado a objetos da implementação é, então, apresentado com o auxilio de diagramas UML (Unified Modelling Language) apropriados. Os recursos disponibilizados na nova interface são apresentados através de exemplos e as possibilidades de enriquecimento do processo de aprendizagem são, então, ilustradas.