Introdução à Engenharia

Profª. Me. Mirtes Tatiane Neisse Boldrin

professora-mirtes.webnode.com

Modelos e Simulação

Modelagem

Imaginem o que aconteceria se imediatamente após concebermos a ideia colocássemos ela em prática.

Ideia = Construir um navio.

O que aconteceria???

BAZZO, 2009

Modelagem

Pelo menos três pontos específicos da engenharia seriam comprometidos:

-Segurança;

-Custos;

-Eficiência do Sistema.

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Modelagem

Esta dificuldade não ocorre apenas nestes casos extremos, de grandes obras ou de produtos sofisticados. Problemas simples: - Construção de uma cadeira por exemplo.

Independente da complexidade do projeto há a necessidade de planejar as ações para que se alcance o sucesso pretendido.

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Modelagem

Durante este planejamento, uma das principais tarefas do engenheiro é modelar adequadamente o problema.

Modelar no papel, na mente, num laboratório ou no computador uma representação do produto final é um passo indispensável para a construção de algo.

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O que é Modelar???

Modelar é representar o sistema físico real (SFR), ou parte dele, em forma física ou simbólica, convenientemente preparada para predizer ou descrever o seu comportamento.

Modelagem é o ato de modelar, ou seja, é a atividade de construir o modelo para representar o SFR.

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Classificação dos Modelos

- Modelo Icônico;

- Modelo Diagramático;

- Modelo Matemático;

- Representações gráficas.

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Modelo Icônico

Ícone significa Imagem.

É a imagem de algo que, obedecendo a formas e proporções do Sistema Físico Real, o representam da forma mais fiel possível.

Exemplo: Estatuas e Maquetes.

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Modelo Diagramático

Um conjunto de linhas e símbolos representa a estrutura ou o comportamento do Sistema Físico Real.

Ex. Esquemas de circuitos de rádio e televisão.

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Modelo Matemático

É uma idealização, na qual são usadas técnicas de construção lógica, na necessariamente naturais e, certamente, não completas.

Descrição dos fenômenos e variáveis de problemas através de uma expressão matemática.

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Representação Gráfica

Constitui um útil auxílio à visualização, comunicação e previsão de projetos.

Neste caso, segmentos de retas ou cores representam uma propriedade, como temperatura, pressão, velocidade, tempo; ou um fato, como número de falhas por unidade de tempo, acréscimo populacional de uma cidade.

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Os modelos são utilizados na engenharia porque:

•é muito dispendioso, e nada prático, construir todas as alternativas possíveis do SFR, até encontrarmos uma solução satisfatória. •o processo direto de construção de alguns sistemas, além de impraticável, pode ser destrutivo e perigoso. •a precisão do processo pode ser aumentada através do aprimoramento do modelo.

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• com eles, é possível, em menor espaço de tempo, fazer um exame da situação de muitas variáveis, determinando seus efeitos no desempenho do SFR.

• com o crescente progresso no campo computacional, que constitui um forte auxílio à modelagem, diversas combinações de variáveis podem ser analisadas além da possibilidade de testes.

Os modelos são utilizados na engenharia porque:

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Para que servem os modelos

Utilidades do Modelo Pensar Comunicar Prever

Controlar Ensinar Treinar

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O que é Simular

Simular é submeter modelos a ensaios, sob diversas condições, para observar como eles se comportam. Dessa forma avaliamos a resposta que deve ser esperada do Sistema Físico Real.

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Tipos de Simulação

- Simulação Icônica;

- Simulação Analógica;

- Simulação Matemática.

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Simulação Icônica

Aquela simulação que se assemelha à realidade. Acontece quando o Sistema Físico Real é representado através de modelos físicos, com o propósito de verificar como ele funcionará.

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Simulação Analógica

Na simulação analógica é feita a comparação de alguma coisa não-familiar, ou de difícil manipulação, com outra familiar, ou de fácil manuseio. Ou seja, é feito um sistema comportar-se de modo análogo a outro. Na simulação analógica a água, por exemplo, pode representar o ar passando pelas pás de uma turbina; uma voltagem pode representar a pressão do vapor numa usina termelétrica; uma bolha de sabão pode fornecer um meio de determinarmos o estado de tensão num eixo sob torção.

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Simulação Matemática

A simulação do SFR usando a modelagem matemática é um instrumento de previsão muito útil, na qual as características essenciais dos elementos idealizados são descritas por símbolos matemáticos. Neste caso, distúrbios nas variáveis envolvidas nas equações simulam o comportamento do sistema representado. Isso fornece um modelo de previsão tipo entrada-saída, onde são introduzidos os dados iniciais e obtém-se, na saída, o resultado final. Podemos classificar este tipo de simulação como simbólica.

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Vocês já trabalharam ou estão trabalhando com Modelagem e Simulação?

Vocês já trabalharam ou estão trabalhando com Modelagem e Simulação?

SIM

Vocês já trabalharam ou estão trabalhando com Modelagem e Simulação?

SIM

Ponte de Macarrão

Qual o tipo do Modelo que vocês estão desenvolvendo?

Qual o tipo de Simulação que será feita?

Referências Bibliográficas

BAZZO, W. A.; PEREIRA, L. T. V. Introdução à engenharia. 2. ed. Florianópolis: Editora da UFSC, 2009.