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Quem Sou Eu, e Porquê Você Precisa Me Ouvir
“Tenho uma vasta experiência como Engenheiro CAE com anos de atuação nas áreas automobilística e de estruturas metálicas.”
Olá, sou Renato Carvalho, Engenheiro Mecânico Automobilístico, pós-graduado em Análise Estrutural por Elementos Finitos.
Após anos de experiência neste campo, desenvolvi um Método Exclusivo e Simplificado para a realização de Análises por Elementos Finitos.
Decidi então criar este treinamento, onde compartilho todo o conhecimento que adquiri ao longo dos anos, com o objetivo de transformá-lo em um Especialista em Análise Estrutural por MEF.
Ingressar no campo de CAE transformou minha vida, permitindo-me trabalhar de forma remota e autônoma, com uma remuneração muito atrativa.
Não farei promessas de ganhos exorbitantes, pois isso depende do esforço individual. No entanto, garanto que você tem o potencial de atingir, no mínimo, o salário-base de um engenheiro, que é de R$ 10.908,00 – uma meta que alcancei em apenas 6 meses trabalhando de forma autônoma na área.
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O Curso sobre o Método dos Elementos Finitos oferece uma oportunidade única de aprofundar seus conhecimentos e habilidades nesta técnica fundamental de análise estrutural.
Ao longo de 11 módulos, este curso abrangerá tanto os princípios teóricos essenciais quanto a aplicação prática por meio de um software de elementos finitos de última geração.
Este treinamento é projetado para engenheiros, projetistas e profissionais que buscam aprimorar sua expertise em análise de estruturas e simulação numérica.
Veja abaixo a descrição resumida de cada módulo.
Módulo 1
Introdução
Neste módulo inicial, você terá a oportunidade de explorar conceitos fundamentais sobre o Método dos Elementos Finitos (FEM) e compreender por que esse método é de extrema importância. Além disso, vamos mergulhar na prática com nossa primeira análise estrutural, utilizando um software de elementos finitos de última geração.
- INCLUINDO: Primeiro exemplo de análise por Elementos Finitos (FEA) de um olhal de içamento realizado com o auxílio de software comercial. O propósito desta análise inicial é demonstrar todo o processo de simulação, antes de adentrar nos detalhes da teoria por trás do software.
Você irá aprender sobre:
- Fundamentos do método
- Por quê FEM é importante?
- Aplicações e vantagens
- Workshop 01: Connecting Lug
Módulo 2
Linear Elastic Spring Element
No segundo módulo do curso, exploraremos o primeiro elemento finito: a mola. Este é um ponto de partida essencial para estabelecer uma base sólida no entendimento do Método dos Elementos Finitos (FEM). Além disso, consolidaremos nosso aprendizado realizando um exemplo prático no software, aplicando os conceitos aprendidos aos elementos de mola.
- INCLUINDO: segundo Workshop do curso, onde exploraremos a análise de uma montagem de molas com massas anexadas às suas extremidades. Este modelo promete ser particularmente interessante, uma vez que nos permitirá também adquirir conhecimentos sobre a modelagem de massas concentradas.
Você irá aprender sobre:
- Elemento de mola linear elástico
- Montagem de um sistema de molas
- Workshop 02: Linear Spring Element
Módulo 3
Elastic Bar Element
No terceiro módulo, nos aprofundaremos no estudo do elemento de barra, um componente estrutural que manifesta rigidez quando sujeito a forças na direção axial. Além disso, exploraremos conceitos de extrema importância que serão aplicados posteriormente, tais como o cálculo da energia de deformação, o primeiro teorema de Castigliano e o teorema da energia potencial mínima. Como de costume, no final teremos um exemplo utilizando software.
- INCLUINDO: terceiro workshop do treinamento, no qual será modelado uma montagem composta por duas barras, com a inclusão de uma massa pontual fixada na extremidade de uma delas. Neste contexto, também aprofundaremos nosso entendimento sobre a aplicação da aceleração devida à gravidade.
Você irá aprender sobre:
- Elemento de barra
- Energia de deformação
- Primeiro teorema de Castigliano
- Energia Potencial Mínima
- Workshop 03: Linear Bar Element
Módulo 4
Truss Structures
O módulo 4 dará continuidade ao módulo 3, abordando a montagem de elementos de barra de forma a criar uma treliça (Truss Structure). Essa estrutura é amplamente empregada em construções metálicas, como galpões industriais, mezaninos, coberturas, entre outros. Uma característica fascinante deste módulo é a ênfase nas técnicas de montagem da matriz de rigidez global, habilidades que serão fundamentais ao longo do curso. Como de praxe, concluiremos o módulo com um exemplo prático utilizando software.
- INCLUINDO: o quarto workshop do curso, no qual iremos realizar a modelagem de uma treliça através do uso de software. O aspecto mais instigante dessa abordagem é que a treliça que resolveremos no workshop já terá sido analisada previamente por meio de uma planilha que iremos desenvolver.
Você irá aprender sobre:
- Treliças (conjunto de barras)
- Equações de equilíbrio nodais
- Transformação de elemento
- Montagem direta de matrix de rigidez global
- Condições de contorno e forças de reação
- Tensão e deformação do elemento
- Exemplo compreensivo
- Elaboração de planilha para cálculo de treliça 2D
- Treliças em um espaço 3D
- Workshop 04: 2D Truss Structure
Módulo 5
Beam Element
Neste módulo, aprofundaremos nosso estudo no elemento de viga, que se destaca pela sua versatilidade, apresentando rigidez tanto ao momento fletor quanto ao esforço axial. Para consolidar nosso aprendizado, realizaremos um exemplo prático, fazendo uso de um software de Análise de Elementos Finitos (FEA) para analisar um mezanino metálico.
- INCLUINDO: o quinto workshop, no qual conduziremos uma análise por elementos finitos de um mezanino metálico mostrado na figura acima utilizando software.
Você irá aprender sobre:
- Elemento de viga
- Teoria elementar da viga
- Cálculo da matriz de rigidez
- Vetor de cargas
- Equivalência de trabalho para cargas distribuídas
- Adição de rigidez axial
- Elemento de viga 3D com rigidez torsional
- Workshop 05: Beam Element
Módulo 6
Equations of Elasticity
Neste módulo e no próximo, iremos explorar conceitos que desempenharão um papel fundamental nos módulos subsequentes. Inicialmente, abordaremos as equações que estabelecem relações entre deformação e deslocamento, bem como entre tensão e deformação. Em seguida, concluiremos com uma análise das equações de equilíbrio. Todas essas equações que serão desenvolvidas aqui terão um papel crucial em módulos futuros, onde serão empregadas na formulação de vários elementos finitos.
- INCLUINDO: Desenvolvimento de 15 equações de extrema relevância que desempenharão um papel fundamental na formulação de elementos nos módulos subsequentes.
Você irá aprender sobre:
- Relação entre deformação e deslocamento
- Relação entre tensão e deformação
- Equações de equilíbrio
- Resumo
Módulo 7
Matrix Mathematics and Solution Techniques for Linear Algebraic Equations
Assim como no módulo 6, o módulo 7 desempenhará um papel crucial como base para os módulos que seguirão. Durante este módulo, nos aprofundaremos no uso de matrizes, uma vez que a notação matricial é indispensável no contexto dos elementos finitos. Adicionalmente, exploraremos métodos para solucionar conjuntos de equações algébricas lineares, uma vez que, em última análise, uma equação matricial representa esse tipo de agrupamento de equações.
- INCLUINDO: Tipos de matrizes, operações entre matrizes, cálculo de determinante e inversa, Método de Eliminação de Gauss, Método de Decomposição LU, Método de Gauss Seidel, etc.
Você irá aprender sobre:
- Conceitos fundamentais sobre Matrizes
- Tipos de Matrizes
- Oprações entre Matrizes
- Cálculo de Determinante
- Cálculo de Inversa
- Método de Eliminação de Gauss
- Método de Decomposição LU
- Método de Gauss Seidel
Módulo 8
Plane Stress
Neste módulo, iremos explorar o conceito de estado plano de tensão, que se manifesta quando uma chapa fina é submetida a cargas que atuam apenas no seu plano, por exemplo. A figura acima ilustra essa situação, onde uma chapa fina com um furo central está sujeita a forças de tração na direção horizontal. Inclusive, ao final do módulo abordaremos a modelagem deste problema utilizando um software.
- INCLUINDO: o sexto workshop, onde vamos analisar o caso de uma chapa retangular fina com furo central (concentrador de tensão) sendo submetida à um esforço de tração no plano.
Você irá aprender sobre:
- Equações de elasticidade para estado plano de tensão
- Formulação do elemento triangular linear
- Cálculo da matrix de rigidez
- Cargas distribuídas
- Body forces
- Workshop 06: Rectangular Plate with Central Circular Hole
Módulo 9
Plane Strain
Neste módulo, você explorará a teoria completa que aborda a condição de estado plano de deformação. Além disso, estaremos introduzindo um novo tipo de elemento: o elemento retangular linear. Para aprofundar ainda mais o seu entendimento, iremos abordar o conceito de integração numérica (Quadratura Gaussiana), que desempenha um papel crucial na formulação de elementos mais avançados. E, como é de praxe, concluiremos o módulo com a aplicação prática de um exemplo utilizando software.
- INCLUINDO: o sétimo workshop, onde vamos modelar um C-Clamp (figura acima) utilizando estado plano de deformação. Este é um dispositivo bastante utilizado em juntas parafusadas.
Você irá aprender sobre:
- Equações de elasticidade para estado plano de deformação
- Formulação do elemento retangular linear
- Integração numérica: Gaussian Quadrature
- Workshop 07: C-Clamp
- Singularidade Numérica
Módulo 10
Isoparametric Formulation
Neste módulo, iremos explorar a formulação isoparamétrica de elementos finitos, um conceito de extrema relevância para o desenvolvimento de elementos com geometrias mais complexas. Essa abordagem nos possibilita, por exemplo, modelar elementos com lados curvos, o que se revela fundamental na representação de partes da geometria que também apresentam curvaturas, como, por exemplo, furos. Adicionalmente, abordaremos a formulação de um novo tipo de elemento, o elemento quadrilateral. Para consolidar o conhecimento, realizaremos um exemplo prático utilizando um software.
- INCLUINDO: o oitavo workshop, onde vamos modelar um olhal de içamento utilizando elementos quadrilaterais com formulação isoparamétrica.
Você irá aprender sobre:
- O que é formulação isoparamétrica
- Formulação do elemento quadrilateral linear
- Singularidade da matrix Jacobiana
- Workshop 08: Connecting Lug - Plane Stress with Isoparametric Elements
Módulo 11
General Three Dimensional Stress Element
Neste módulo, exploraremos os elementos tridimensionais e sua aplicação na análise estrutural. Esses elementos são os mais frequentemente encontrados e se revelarão de extrema utilidade em nossa jornada de estudo. Ao longo deste módulo, dedicaremos nossa atenção à formulação do tetraedro com 4 nós, semelhante ao triângulo linear de 3 nós que já abordamos anteriormente. E, como de praxe, concluiremos nosso aprendizado com um exemplo prático usando software para aprofundar nossas habilidades.
- INCLUINDO: o nono workshop, no qual iremos modelar um pedivela de bicicleta. O aspecto fascinante deste exemplo é que dispomos de dados experimentais para validar nosso modelo matemático.
Você irá aprender sobre:
- Tipos de elementos tridimensionais
- Equações de Elasticidade
- Formulação do elemento finito
- Exemplo: Tetraedro de 4 nós
- Cálculo de tensão e deformação
- Workshop 09: Aluminium Cast Lug
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