DESENVOLVIMENTO DE UMA METODOLOGIA NUMÉRICA PARA ESTUDO DO ENSAIO DE FLEXÃO EM TRÊS PONTOS: UMA ABORDAGEM TÉCNICA E DIDÁTICA PARA O ENSINO APLICADO DE ENGENHARIA MECÂNICA

Abstract

Solicitações e deformações por esforços de flexão ocorrem nos mais diversos componentes mecânicos e nas mais diversas aplicações de engenharia, bioengenharia, indústria, etc. Ensaios mecânicos destrutivos de flexão são utilizados para determinar o comportamento real de elementos, peças, etc. nesse tipo de solicitação. Problemas reais de engenharia são atualmente resolvidos através de métodos numéricos, destacando-se o MEF para aplicações estruturais. A utilização de métodos computacionais é uma tendência no ensino moderno da Engenharia e mostra-se, juntamente com outras metodologias ativas de ensino, como uma alternativa ao modelo convencional. Da óptica técnica, o presente trabalho objetiva o desenvolvimento e validação experimental de uma metodologia computacional para simulação do ensaio de flexão em três pontos. Da óptica didática e em continuação ao estudo Chades Augustinho et al. (2022), a metodologia numérica desenvolvida objetiva ser uma ferramenta alternativa para o ensino aplicado e ativo de resistência dos materiais, projeto mecânico, etc. Os modelos numéricos foram construídos através do módulo FEA da versão estudantil do software Autodesk Inventor 2021®. Comprovou-se que o software utilizado não é adequado para análises não-lineares e de grandes deformações. Os modelos numéricos mostraram-se adequados para a avaliação e previsão de resultados do ensaio de flexão em três pontos no regime linear-elástico de pequenas deformações para os materiais em estudo. A metodologia computacional desenvolvida mostrou-se uma ferramenta robusta interdisciplinar de ensino aplicado de Engenharia, com potencial de integração a outras metodologias ativas de ensino e também indicada para o ensino à distância ou remoto emergencial.