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Previous issue date: 2014-01-24 / Este trabalho consiste na concep??o, desenvolvimento e implementa??o de um M?dulo
Computacional CAE contendo algoritmos para a an?lise de tens?es e deforma??es integrado a um
software acad?mico de visualiza??o denominado OrtoCAD. Os algoritmos de expans?o para a
interface CAE que s?o frutos desse trabalho foram desenvolvidos na linguagem FORTRAN
objetivando complementar e ampliar as potencialidades de dois trabalhos previamente
desenvolvidos no ?mbito do PPGEM-UFRN, a saber: projeto e fabrica??o de um Leitor EletroMec?nico
e o software OrtoCAD. O OrtoCAD ? uma interface CAD que, originalmente, inclui a
visualiza??o 3D de cartuchos prot?ticos a partir de dados gerados por um equipamento (esp?cie de
scanner tridimensional simplificado que utiliza engenharia reversa) dotado de um sistema de Leitura
Eletro-Mec?nica (LEM). Inicialmente, a geometria de um coto (i.e. parte remanescente de uma perna
amputada e onde a pr?tese se encaixa) ? obtida a partir dos dados produzidos pelo equipamento
LEM, aplicando-se os conceitos da Engenharia Reversa. O n?cleo FEA proposto aplica os conceitos de
teoria da casca, onde uma l?mina 2D ? gerada a partir de um pe?a s?lida 3D oriunda do OrtoCAD. O
programa de an?lise de casca desenvolvido utiliza o M?todo dos Elementos Finitos (MEF) para a
descri??o da geometria assim como a an?lise de comportamento do material, fazendo a utiliza??o de
elementos de base Lagrangeana quadrangular de nove n?s e campo de deslocamento de ordem
superior para melhor descri??o do campo de tens?es na espessura. Como resultado o novo m?dulo
FEA oferece ?timas vantagens ao prover o OrtoCAD com novas funcionalidades, a saber: possibilitou
a independ?ncia dos softwares comerciais de elevado custo; ampliou a biblioteca disponibilizando
novas rotinas computacionais que tratam o problema de forma mais real?stica utilizando crit?rios de
falhas de engenharia voltados para materiais comp?sitos; melhorou a performance da an?lise FEA ao
utilizar um elemento de malha espec?fico que contempla um maior n?mero de n?s e, finalmente,
possui a vantagem de ser aberto e customizado oferecendo versatilidade intr?nseca e amplas
possibilidades de edi??o, ajuste e/ou otimiza??o que se fa?am necess?rias no futuro / This work consists of the conception, developing and implementation of a Computational
Routine CAE which has algorithms suitable for the tension and deformation analysis. The system was
integrated to an academic software named as OrtoCAD. The expansion algorithms for the interface
CAE genereated by this work were developed in FORTRAN with the objective of increase the
applications of two former works of PPGEM-UFRN: project and fabrication of a Electromechanincal
reader and Software OrtoCAD. The software OrtoCAD is an interface that, orinally, includes the
visualization of prothetic cartridges from the data obtained from a electromechanical reader (LEM).
The LEM is basically a tridimensional scanner based on reverse engineering. First, the geometry of a
residual limb (i.e., the remaining part of an amputee leg wherein the prothesis is fixed) is obtained
from the data generated by LEM by the use of Reverse Engineering concepts. The proposed core FEA
uses the Shell's Theory where a 2D surface is generated from a 3D piece form OrtoCAD. The shell's
analysis program uses the well-known Finite Elements Method to describe the geometry and the
behavior of the material. The program is based square-based Lagragean elements of nine nodes and
displacement field of higher order to a better description of the tension field in the thickness.
As a result, the new FEA routine provide excellent advantages by providing new features to OrtoCAD:
independency of high cost commercial softwares; new routines were added to the OrtoCAD library
for more realistic problems by using criteria of fault engineering of composites materials; enhanced
the performance of the FEA analysis by using a specific grid element for a higher number of nodes;
and finally, it has the advantage of open-source project and offering customized intrinsic versatility
and wide possibilities of editing and/or optimization that may be necessary in the future
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufrn.br:123456789/19573 |
| Date | 24 January 2014 |
| Creators | Borges, L?cio Mauro Souza |
| Contributors | 35808225434, http://lattes.cnpq.br/7353332474621022, Ferreira, Benedito de Jesus Pinheiro, 18480888253, http://lattes.cnpq.br/7709951222407913, Costa J?nior, Jo?o Carlos Arantes, 42364973368, http://lattes.cnpq.br/5028446242533356, Freire J?nior, Raimundo Carlos Silverio, 02306444498, http://lattes.cnpq.br/1042806990155996, Guerra, Angelo Roncalli Oliveira |
| Publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte, P?S-GRADUA??O EM ENGENHARIA MEC?NICA, UFRN, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFRN, instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte, instacron:UFRN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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