Um modelo é definido como uma abstração de um objeto ou de um processo real. “Um modelo é um objeto construído artificialmente com a finalidade de tornar mais fácil a observação de um outro objeto” (MÄNTYLÄ6 apud MAGALHÃES, 2000) No modelo o elemento real é representado por um conjunto de dados fundamentais, que o representam e o distinguem da sua vizinhança, ou do seu ambiente. O modelo de objeto, definido pela POO é a representação computacional de um objeto, sendo formado pelo conjunto de dados necessários para representar um elemento real em um sistema orientado a objetos.
Um modelo geométrico armazena os dados que definem a geometria de um objeto. A geometria de um objeto é fundamental para sua reprodução através de um sistema gráfico ou através de um processo produtivo. A modelagem geométrica estuda a representação computacional da geometria de um objeto, tratando também das demais
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informações necessárias para suportar o projeto, a análise e a fabricação de produtos. Segundo MÄNTYLÄ5 a modelagem geométrica pode ser dividida em:
• Modelagem gráfica: representa os objetos através de arestas e vértices, sem fazer referência a faces ou a superfícies. Gera os modelos fio-de-arame ou wireframe; • Modelagem de superfície: suporta informações sobre superfícies planas ou
curvas, mas não reconhece sólidos;
• Modelagem de sólidos: descreve a geometria tridimensional de um objeto como um sólido.
Os modelos sólidos podem armazenar a caracterização completa de um objeto. A partir de simplificações do modelo sólido é possível obter os modelos de superfície e de fio-de-arame.
Modelagem estrutural é a representação de uma estrutura através de um modelo estrutural. Este modelo deve ser capaz de representar a geometria da estrutura real e suas condições de contorno. Além disso, ele deve ser capaz de simular o comportamento físico de uma estrutura submetida a esforços, respondendo aos mesmos em relação à resistência dos elementos e em relação aos deslocamentos apresentados.
A modelagem estrutural deve ser capaz de representar de forma simples e organizada diversos tipos de estruturas, armazenando os dados necessários à sua análise e ao seu dimensionamento.
No modelo estrutural, as características geométricas da estrutura e outros dados, essenciais à análise e ao dimensionamento são representados por dados numéricos. A alimentação de muitos sistemas de análise e de dimensionamento é feita diretamente através dos dados numéricos inseridos em algum tipo de formulário pelo usuário. Esta alimentação manual de dados gera uma considerável probabilidade de erros como mencionado anteriormente.
Com o desenvolvimento da computação gráfica, alguns programas de análise incorporaram ferramentas gráficas para a definição da geometria do objeto estudado, são os pré-processadores. Alguns destes programas também possuem recursos gráficos
para apresentação e interpretação de resultados da análise, os pós-processadores. Uma entrada de dados via processador gráfico possibilita a visualização do modelo estrutural, permitindo uma conferência visual dos dados inseridos. A automação de critérios de controle, como restrições ou validações sobre os dados inseridos, reduz a probabilidade de erros. O pós-processamento permite ao usuário uma avaliação visual do comportamento da estrutura, o que facilita a identificação de pontos críticos ou de falhas de projeto. Estas informações são, então, utilizadas para o aprimoramento da concepção estrutural. Estes sistemas são, usualmente, aplicativos comerciais aplicados em uma etapa do projeto de estruturas, a análise ou o dimensionamento, ou aplicações específicas para algum um tipo de estrutura: estruturas em concreto armado, estruturas metálicas pré-fabricadas prediais, estruturas de galpões em concreto pré-moldado, torres de transmissão, etc.
Um modelo unifilar é um modelo wireframe utilizado na etapa de análise estrutural de uma edificação. Este modelo faz a representação de uma estrutura através de um conjunto de nós e barras representadas pelos seus eixos. As barras representam os elementos lineares ou prismáticos, geralmente vigas e pilares. Os nós representam as ligações entre elementos lineares. Neste modelo os elementos são submetidos a condições de contorno. As barras podem receber carregamentos, liberações e deformações iniciais. O nós recebem, além dos carregamentos, restrições ao deslocamento ou à rotação e deslocamentos prescritos. Além disso, para a análise das estruturas, outros dados devem ser inseridos no modelo estrutural: as propriedades físicas e geométricas dos elementos. Estes dados variam com a teoria de análise adotada e com o tipo de elemento utilizado.
Para o detalhamento gráfico de elementos e de ligações, o modelo estrutural pode ser representado por um modelo de superfície ou por um modelo sólido. Estes modelos são capazes de armazenar os dados do modelo unifilar, além de dados sobre a geometria das seções transversais e ainda dados sobre a geometria das ligações entre elementos.
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REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Este capítulo segue a seguinte estruturação:
Na introdução é apresentado o grupo de pesquisas CADTEC (Centro de Apoio, Desenvolvimento Tecnológico e Ensino da Computação Gráfica) sendo descrito, em linhas gerais, o trabalho realizado pelo mesmo. Em um segundo momento são apresentados os dois domínios de aplicação abordados pela revisão bibliográfica e os trabalhos estudados em cada um dos domínios. Os itens seguintes apresentam uma síntese do estudo detalhado dos trabalhos considerados relevantes para esta tese, seguido imediatamente por uma análise comparativa dos pontos de cada trabalho, aplicáveis à presente pesquisa.