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Folha de Rosto - Sistemas SET - USP

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Capítulo 5-Implementação Computacional<br />

são do que estratégias implementadas para a resolução <strong>de</strong> problemas recorrentes,<br />

sendo aqui <strong>de</strong>scritos a utilização <strong>de</strong> elementos isoparamétricos, além da utilização <strong>de</strong><br />

regras <strong>de</strong> integrações numéricas. Já as ferramentas matemáticas estão reunidas numa<br />

biblioteca fechada <strong>de</strong> classes <strong>de</strong> operações matemáticas, tais como inversão <strong>de</strong><br />

matrizes, resolução <strong>de</strong> sistema <strong>de</strong> equações, entre outras.<br />

5.2.1 Mapeamento dos elementos<br />

O mapeamento dos elementos foi utilizado com o intuído <strong>de</strong> simplificar e<br />

padronizar as expressões <strong>de</strong> funções <strong>de</strong> forma suas <strong>de</strong>rivadas <strong>de</strong>ntro da programação<br />

implementada. Tal estratégia implica num maior domínio sobre as mais diversas<br />

expressões, <strong>de</strong> modo a facilitar consi<strong>de</strong>ravelmente as integrações e <strong>de</strong>rivações <strong>de</strong>ntro<br />

do programa.<br />

5.2.2 Integração numérica <strong>de</strong> domínios bidimensionais<br />

O cálculo exato <strong>de</strong> integrais, em geral, ficam impossibilitados pela<br />

complexida<strong>de</strong> algébrica envolvida na sua resolução. Por este motivo, a escolha <strong>de</strong><br />

integrações numéricas é justificada uma vez que ela possibilita tais integrações<br />

mediante uso <strong>de</strong> técnicas <strong>de</strong> implementação simples e <strong>de</strong> amplo conhecimento<br />

acadêmico-científico.<br />

Neste trabalho optou-se pelo uso <strong>de</strong> integrações numéricas, com base na<br />

quadratura <strong>de</strong> Gauss-Legendre, particularmente nas integrais da formulação<br />

isoparamétrica.<br />

A seguir, na Tabela 5.1, exemplifica-se a fórmula da quadratura <strong>de</strong> Gauss-<br />

Legendre e com os respectivos pontos e pesos, para até uma quadratura <strong>de</strong> or<strong>de</strong>m 5,<br />

para o caso unidimensional.<br />

Tal regra foi implementada no programa aqui <strong>de</strong>scrito para o caso<br />

bidimensional, sendo que a integração é então executada em duas etapas, uma para<br />

cada dimensão.<br />

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