Análises hidrodinâmicas tem resultados da ordem de dezenas de milhares de segundos. Por conta do custo computacional, análises estruturais dinâmicas raramente têm essa magnitude. Pelo fato do modelo apresentado na seção 5.2 ser pequeno foi possível construir uma curva mos-
trando o aumento de tempo em relação ao aumento de steps3. A gura 5.14 mostra esse grá co.
Podemos observar que para grande intervalos de tempo esse comportamento é praticamente li- near. Assim, é possível no futuro a construção de modelos com mais elementos e, a partir de uma análise com dezenas de segundos, estimar aproximadamente o tempo computacional para uma análise de milhares de segundos.
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 Número de Steps Tempo de Processamento (s)
Tempo de Processamento − Boião
Figura 5.14: Tempo de processamento pelo número de steps da análise do Boião.
Outro fator que poderia ser limitante é a capacidade de visualização em tempo real do pós- processamento. Para o TPNView, cada um dos elementos é considerado um polígono que precisa ser desenhado na tela do computador. As coordenadas XYZ desses polígonos estão contidos em um banco de dados que varia de valor a cada time step. Os valores dos deslocamentos e
3Análise realizada num computador PC Opteron 2GHz, mémoria RAM de 1GB, 80GB de disco rígido SATA
tensões também variam, pois são mostrados como texturas a partir de um gradiente na tela. Todos esses cálculos são realizados pela placa de vídeo do computador. O TPNView tem como pré-requisito mínimo um computador equipado com uma placa de vídeo que suporte as diversas funções da biblioteca OpenGL.
A m de se veri car se as atuais placas de vídeo presentes no mercado são capazes de pós- processar modelos com muitos elementos, foram realizadas análises com modelos de diversos número de elementos. A gura 5.15 mostra o resultado da saída do pós-processador em frames por segundo (FPS) a partir desses modelos. Como o pós-processador só desenha na tela o que o usuário estaria vendo, dois tipos de curvas são apresentadas. A primeira da visualização da ma- lha, onde todos os nós são mostrados na tela ao mesmo tempo com seus valores variando a cada time step. A segunda curva têm um resultado consideravelmente melhor no pós-processamento, pois mostra somente a superfície visível do modelo de MEF, sem ser necessário à placa de vídeo
visualizar e processar as coordenadas dos nós internos do modelo. 3
0 5 10 15 20 25 30 35 0 50000 100000 150000 200000 250000 300000 350000 400000
Frames por Segundo (FPS)
Elementos
Elementos versus Frames por Segundo
Malha Superfície
Figura 5.15: Elementos do modelo de MEF pelo valor de frames por segundo visualizado no TPNView.
É possível notar que mesmo modelos grandes, da ordem de 350.000 elementos, ou seja, 350.000 polígonos a serem desenhados, são bem visualizados quando é mostrado o modelo e
seus valores na superfície, obtendo valores de FPS próximos de 10. Os valores próximos de 3 FPS para modelos dessa ordem quando pós-processada a malha e calculado o deslocamento em todos os seus nós também não apresenta grandes problemas se forem observadas na velo- cidade real, uma vez que as atuais análises hidrodinâmicas são visualizadas em time steps de aproximadamente 0,5 segundo e, portanto, apenas valores abaixo de 2 FPS atrapalhariam a usabilidade do software. Entretanto, caso o analista deseje ver a análise acelerada, isto é, um segundo de pós-processamento signi cando cinco segundo de análise, malhas grandes tornariam a visualização mais lenta, necessitando utilizar uma placa grá ca mais potente que as usadas nesse teste.
Considerações e Sugestões
6.1 Considerações Finais
O uso da metodologia discutida nesse trabalho tem a vantagem de uma aplicação imediata no laboratório, principalmente considerando-se os recentes projetos desenvolvidos, como o próprio Boião apresentado no Capítulo 5 e o projeto conceitual de novas estruturas, como a plataforma MONOBR e FPSOBR, nas quais os modelos estruturais foram analisados de forma separada das simulações hidrodinâmicas. Com isso as próximas simulações dos sistemas oceânicos podem ser pós-processadas hidrodinâmica e estrutural concomitantemente.
Os resultados obtidos com a implementação no TPNView da metodologia apresentada foram satisfatórios, permitindo ao usuário a visualização, em uma só tela, tanto do comportamento hidrodinâmico quanto estrutural do sistema. A possibilidade de um pós-processador único fornece ao engenheiro uma facilidade para a assimilação e interpretação da enorme gama de dados provenientes dos dois tipos de análises.
É a convergência de resultados que se ressalta como ponto positivo da metodologia, permi- tindo que as simulações numéricas que hoje fazem parte do cotidiano da engenharia possam se tornar cada vez mais práticas e precisas. No caso da Engenharia Naval e Oceânica, a pos- sibilidade de milhares de simulações serem feitas, antes de um sistema oceânico complexo ser instalado no fundo do mar, dá mais segurança ao projetista, para que sejam tomadas as decisões corretas em prol da qualidade e con abilidade.
Em compensação, antes que o projeto seja posto em prática, é exigido ao analista uma quantidade cada vez maior de informações, as quais, seja adquirida por modelos matemáticos,
ou por empirismo, demandam uma grande responsabilidade e nível de conhecimento técnico cada vez maior ao se aventurar em um novo tipo de conceito. Não é mais o engenheiro que se especializa em um único tipo de cálculo que se torna decisivo, mas sim o de visão sistêmica, capaz de se preocupar em conjunto da parte hidrodinâmica e estrutural do sistema oceânico.