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SIMULADOR DO MÉTODO DAS FORÇAS: DESENVOLVIMENTO DE FERRAMENTA COMPUTACIONAL PARA O AUXÍLIO EDUCACIONAL NA COMPREENSÃO DAS RESPOSTAS DE SISTEMAS ESTRUTURAIS;
CHRISTIAN CARNEIRO DE OLIVEIRA, MATEUS FELIPE MARQUES DE OLIVEIRA, JOAO CARLOS CORDEIRO BARBIRATO;
Os desafios e nuances da formação de futuros engenheiros exercida com o auxílio de novas metodologias, as quais lançam mão de ferramentas computacionais ágeis e precisas como meio de suporte ao processo de ensino-aprendizagem, encontram-se bastante debatidos e encorajados no Brasil, principalmente sob a égide das novas Diretrizes Curriculares Nacionais do Curso de Graduação em Engenharia. No âmbito da Engenharia Civil, mais especificamente tratando-se do setor de análise estrutural, entende-se como essencial para o engenheiro em formação a compreensão, o conhecimento do comportamento dos sistemas estruturais, construindo habilidades importantes. Tais comportamentos sobre estruturas hiperestáticas são objeto de trabalho de dois métodos classicamente difundidos em cursos de Engenharia Civil, o Método dos Deslocamentos e o Método das Forças. Ambos, apesar de servirem para um mesmo fim, possuem características distintas, visto que o primeiro possui uma implementação matricial com uma base mais abstrata, o que o torna afeito à implementação computacional, ao passo que o último possui um apelo físico mais intuitivo, o que o torna mais palpável do ponto de vista do aprendizado, ao passo que sua implementação computacional não é adequada. Partindo deste pressuposto e seguindo esta tendência de modernizar o processo de ensino-aprendizagem, este trabalho relata a elaboração de um Simulador do Processo das Forças, com a exploração de cada uma das suas etapas, com o intuito de que usuário possa interagir não só introduzindo os dados iniciais e obtendo os dados da análise final, mas, pelo contrário, ele terá a definição da sua escolha do modelo isostático fundamental e das etapas subsequentes de seus sistemas, sendo levado à obtenção da matriz de flexibilidade do problema simulado. O código computacional foi escrito em Python, utilizando o FreeCAD, um software aberto de modelação paramétrica, como plataforma de interface gráfica de usuário, tirando partido das suas diretivas gráficas e da sua interoperabilidade dos sistemas com a linguagem Python. A simulação é feita utilizando botões personalizados para introdução de dados, inerentes à fase de pré-processamento da aplicação, ou seja, a fase de modelação da estrutura, que é apresentada visualmente, a fim de facilitar a compreensão do utilizador. Para o devido processo de validação do código desenvolvido, foi apresentada uma aplicação a qual teve seus resultados comparados aos obtidos pelo Ftool, software consolidado na literatura.
Software, Simulação, Processo das Forças, Análise Estrutural
