[pt] Este trabalho descreve um ferramenta computacional baseada no método dos elementos finitos para a análise de componentes estruturais e componentes de equipamentos sujeitos a fadiga. Foram implementados modelos empíricos conhecidos na literatura para previsão ou estimativa de vida útil à fadiga dos componentes solicitados por carregamentos de amplitude constante. Também foram implementadas teorias que determinam a direção de propagação das trincas, possibilitando a propagação automática das trincas no modelo. Esta ferramenta é genérica pois é capaz de tratar problemas com qualquer tipo de geometria (modelos bidimensionais) e carregamento (amplitude constante). Ela é precisa pois está baseada em um processo numérico adaptativo e robusto. E ela é prática pois é dirigida pelo Engenheiro Projetista através de uma interface gráfica interativa bastante flexível e que permite em todos os instantes a visualização do modelo e de seus resultados e respostas. / [en] This work describes a computational tool, based on the finite element method, for the analysis of structural and equipament components subjected to fatigue. Well-known empiric models were implemented for the fatigue life estimation of these components subjected to constant amplitude loading. In addition, three theories that determine the direction of propagation of the crack were implemented, allowing an automatic fracture propagation. The resulting system is generic in the sense that it can treat problems of arbritary geometry (2D) with generic loading (constant amplitude). It is precise in that it is based on a robust self-adaptive numerical procedure. And it is practical in that it is driven by the Engineer through a flexible interactive graphics interface that allows the visualization of the model and its results and responses at any time during the simulation. / [es] Este trabajo describe una herramienta computacional basada en el método de los elementos finitos para el análisis de componentes extructurales y componentes de equipos sujetos a fatiga . Fueron implementados modelos empíricos reportados en la literatura para la previsión o estimativa de la vida útil a la fatiga de los componentes solicitados por sobrepeso de amplitude constante. También se implementaron teorías que determinan la direción de propagación de las trincas, posibilitando la propagación automática de las trincas en el modelo. Esta herramienta es genérica, ya que es capaz de tratar problemas con cualquier tipo de geometría (modelos bidimensionales) y sobrepeso (amplitude constante). Tiene una alta precisión porque tiene como base un proceso numérico adaptativo y robusto. Esta herramienta es dirigida por el Ingeniero Proyectista a través de una interfaz gráfica interactiva bastante flexíble que permite, en todos los instantes, la visualización del modelo, sus resultados y respuestas.

[pt] Este trabalho apresenta uma metodologia para geração de malhas adaptativas de elementos finitos 2D e 3D usando modeladores geométricos com multi-regiões e superfícies paramétricas. A estratégia adaptativa adotada é fundamentada no refinamento independente das curvas, superfícies e sólidos. Inicialmente as curvas são refinadas, no seu espaço paramétrico, usando uma técnica de partição binária da curva (binary-tree). A discretização das curvas é usada como dado de entrada para o refinamento das superfícies. A discretização destas é realizada no seu espaço paramétrico e utiliza uma técnica de avanço de fronteira combinada com uma estrutura de dados do tipo quadtree para gerar uma malha não estruturada de superfície. Essas malhas de superfícies são usadas como dado de entrada para o refinamento dos domínios volumétricos. A discretização volumétrica combina uma estrutura de dados do tipo octree juntamente com a técnica de avanço de fronteira para gerar uma malha sólida não estruturada de elementos tetraédricos. As estruturas de dados auxiliares dos tipos binary-tree, quadtree e octree são utilizadas para armazenar os tamanhos característicos dos elementos gerados no refinamento das curvas, superfícies e regiões volumétricas. Estes tamanhos característicos são definidos pela estimativa de erro numérico associado à malha global do passo anterior do processo adaptativo. A estratégia adaptativa é implementada em dois modeladores: o MTOOL (2D) e o MG (3D), que são responsáveis pela criação de um modelo geométrico, podendo ter, multi-regiões, onde no caso 3D as curvas e superfícies são representadas por NURBS. / [en] This work presents a methodology for adaptive generation of 2D and 3D finite-element meshes using geometric modeling with multi- regions and parametric surfaces. The adaptive strategy adopted in this methodology is based on independent refinements of curves, surfaces and solids. Initially, the model´s curves are refined using a binary-partition algorithm in parametric space. The discratizetion of these curves is used as input for the refinement of adjacent surfaces. Surface discretization is also performed in parametric space and employs a quadtree-based refinement coupled to an advancing-front technique for the generation of an unstructured triangulation. These surface meshes are used as input for the refinement adjacent volumetric domains. Volume discretization combines an octree refinement with an advancing-front technique to generate an unstructural mesh of tetrahedral elements. In all stages of the adaptive strategy, the refinement of curves, surface meshes and solid meshes is based on estimated numerical errors associated to the mesh of the previous step in the adaptive process. In addition, curve and surface refinement takes into account metric distortions between parametric and Cartesian spaces and high curvatures of the model´s geometric entities. The adaptive strategies are implemented in two different modelers: MTOOL (2D) and MG (3D), which are responsible for the creation of a geometric model with multi-regions, where for case 3D the curves and surfaces are represented by NURBS, and for the interactive and automatic finite-element mesh generation associated to surfaces and solid regions. Numerical examples of the simulation of engineering problems are presented in order to validate the methodology proposed in this work.