BEMGUI : interface gráfica para modelagem via método dos elementos de contorno

Abstract

O desenvolvimento e a adaptação de métodos computacionais para problemas de engenharia, especialmente o Método dos Elementos de Contorno (MEC), tem sido uma área importante de pesquisa nos últimos tempos, tornando cada vez mais útil o uso da computação geométrica aplicada a problemas físicos de modelagem e simulação. O uso correto de estruturas de dados e algoritmos eficientes, no ambiente acadêmico, ainda é escasso, especialmente ao se tratar de projetos manejáveis por um longo período de tempo e que sigam a transparência de projetos de softwar e de código aberto. A presente monografia tem como objetivo a implementação de um conjunto de estruturas de dados baseados em grafos e na doubly conected edge list(DCEL) que consiga, de forma eficiente, possibilitar a modelagem de zonas bidimensionais de maneira automatizada. Procura também desenvolver uma interface gráfica de usuário (Graphical User Interface, GUI)em ambiente computacional que permita o desenho do modelo e a geração da malha de elementos de contorno, bem como a comunicação com programas processadores baseados no MEC, que gere simulações de fatores de intensidades e propagações de trinca. O programa é implementado na linguagem de programação Python, com uso da biblioteca externa PyQte substanciado no paradigma de Programação Orientada a Objetos. O código do programa é organizado em diversos modos de compartimentação, a fim de apresentar componentes que façam sentido lógico a partir do uso de design patterns e interfaces de classes bem definidas, o que facilita o aprimoramento do programa de maneira sistemática. O uso do conceito de grafos e DCEL permite que a topologia do modelo seja mantida durante o processo de modelagem, tornando-o rápido e flexível. Com a geração de arquivos que descrevem a topologia do modelo e os materiais que compõem as zonas, esses podem ser lidos por softwares que realizem simulações, tornando o programa uma ferramenta auxiliar de estudos do MEC, tanto para graduação quanto pós-graduação.