Visualização de Modelos de Sólidos Analisados pelo Método dos Elementos de Contorno

Abstract

O propósito deste trabalho é o desenvolvimento de técnicas de visualização de dados sobre o contorno e no domínio de modelos de sólidos elásticos analisados pelo Método dos Elementos de Contorno (MEC). O MEC tem-se constituído como importante método alternativo de análise numérica em Ciências e Engenharia, mas as respostas obtidas com o MEC nem sempre podem ser diretamente utilizadas, dependendo da implementação para a visualização de campos escalares, vetoriais e tensoriais do domínio do corpo sendo analisado. O procedimento proposto para visualização de dados sobre o contorno e no domínio de um modelo de sólido é baseado na triangulação da superfície e do volume do sólido. O contorno é discretizado por elementos triangulares planos; o domínio por células internas tetraédricas. As funções de forma dos elementos de contorno e células internas são utilizadas para interporlação dos dados discretos resultantes da análise. Os principais objetivos desta pesquisa são a investigação de algoritmos de visualização escalar e vetorial e a aplicação destes algoritmos no desenvolvimento de uma biblioteca de classes denominada Boundary Element Visualization Library (BEVL). Tal biblioteca de classes poderá ser empregada na implementação de aplicações orientadas a objetos de visualização de dados escalares vetoriais resultantes da análise elastostática de sólidos pelo MEC.

The purpose of this work is the development of techniques for visualization of both boun-dary and domain data resulting from the analysis of elastic solid models by using the Boun-dary Element Method (BEM). Although this one has become an important alternative nu-merical method in Science and Engineering, the analysis results given by the method do not directly allow, depending on its implementation, the visualization of scalar, vectorial, and tensorial fields in the domain of the body under consideration. The proposed approach to vi sualizing boundary and domain data of a solid model is based on triangulations of the surface and volume of the solid. The boundary is discretized by flat triangular elements; the domain by tetrahedral internal cells. The shape functions of the boundary elements and internal cells are emp!oyed to interpolate discrete data resulting from the analysis. The main objectives of this research are the study of scalar and vectorial visualization algorithms, and the application of them to the development of a class library called Boundary Element Visualization Library (BEVL). This one can be used for the implementation of object oriented applications for visualization of scalar and vectorial data resulting from BEM elastostatic analysis of solid models.