Uma aplicação dos métodos das diferenças finitas e elementos finitos a problemas térmicos

Abstract

Neste trabalho estudou-se a condução de calor através de corpos sólidos, e se utilizou o Método das Diferenças Finitas (MDF) e Elementos Finitos (MEF) para analisar quatro casos simples exemplificando a distribuição de calor. Os métodos numéricos necessitam ter os seus domínios discretizados, no MDF essa discretização ocorre por meio de pontos nodais, já no MEF a discretização ocorre por meio de elementos finitos. Em ambos os métodos é formado um sistema linear de equações que precisa ser resolvido para obter o valor da temperatura; as rotinas computacionais desenvolvidas estão disponíveis no APÊNDICE A. Os Casos 1 e 2 são modelados em seus estados estacionários e transientes, além de serem tratados como problemas bidimensionais, o Caso 3 é um problema tridimensional estacionário e o Caso 4 é um problema axissimétrico modelado como problema estacionário bidimensional. Verificou-se que ambos os métodos tem resultados satisfatórios para a análise térmica.