Detalhes do Trabalho
Título do Trabalho
A importância da simulação numérica nos cursos de engenharia e a produção de material didático para cálculo numérico
Autor(es)
Bernardo Alves, Filipe Augusto Alves De Oliveira, Juliane Donadel
Nível / Modalidade
Graduação / Ensino
Resumo

A abordagem matemática dentro do universo da engenharia é extremamente vasta, sobretudo pela necessidade que o engenheiro tem de aplicá-la aos sistemas que ele mesmo projeta, de modo que se prezem a segurança e a confiabilidade de um projeto. Sob esta ótica, as disciplinas de cálculo ofertadas para os cursos de engenharia não devem apenas contemplar exemplos teóricos, que se limitem à aprovação do aluno na disciplina, mas sim abranger a coexistência entre teoria e prática e especialmente a aplicação existente na engenharia. O caso da disciplina de cálculo numérico ofertada no campus Farroupilha para os cursos de engenharia mecânica e engenharia de controle e automação, se qualifica como um quadro no qual a limitação de carga horária acarreta em muito tempo gasto dentro de sala de aula, com uma abordagem essencialmente teórica da ementa. Todavia, é exatamente o cálculo numérico que embasa toda a tecnologia por trás das simulações e dos programas computadorizados tão utilizados na indústria. O cálculo numérico permite, a partir de um simples método, a possibilidade de se encontrarem soluções de problemas muito próximas da realidade e que, na maioria dos casos não possuem formas analíticas de serem resolvidas. Tendo em vista a importância do cálculo numérico aplicado para a formação do engenheiro, o presente projeto de ensino aborda a produção de uma apostila, que torne a parte teórica da disciplina mais compacta, ao mesmo tempo em que ofereça aos alunos uma introdução à simulação numérica. Assim, é possível que o aluno e até mesmo o professor da disciplina, tenham uma noção melhor do potencial que a simulação numérica possui dentro da engenharia, como por exemplo, as inúmeras aplicações nas áreas de mecânica da fratura e da fadiga e em fenômenos de transporte. A metodologia adotada trata-se de uma pesquisa bibliográfica prévia sobre os métodos numéricos que, com auxílio do orientador, os exemplos e teorias relacionadas são estruturadas na montagem da apostila utilizando-se o software editor de texto LaTeX. Para implementação numérica dos métodos é utilizado o software MatLab. Com o projeto em andamento, a abordagem teórica da apostila encontra-se totalmente finalizada, sendo aos poucos completada com exercícios mais voltados para as aplicações em engenharia. Atualmente, a dedicação do projeto está voltada à implementação dos algoritmos para cada um dos métodos numéricos que envolvam laços de aproximações, atividade que deverá ser finalizada até o final do projeto. O alinhamento deste junto às possibilidades da aplicação de métodos que estão presentes no dia a dia do engenheiro faz com que o mesmo seja uma importante ferramenta na complementação da formação dos futuros engenheiros mecânicos e de controle e automação do campus Farroupilha.

Palavras-Chave
Cálculo numérico, Engenharia, Simulação, Aplicações.