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Introdução à Engenharia
Profª. Me. Mirtes Tatiane Neisse Boldrin
professora-mirtes.webnode.com
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Modelos e Simulação
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Modelagem
Imaginem o que aconteceria se imediatamente após concebermos a ideia colocássemos ela em prática.
Ideia = Construir um navio.
O que aconteceria???
BAZZO, 2009
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Modelagem
Pelo menos três pontos específicos da engenharia seriam comprometidos:
-Segurança;
-Custos;
-Eficiência do Sistema.
BAZZO, 2009
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Modelagem
Esta dificuldade não ocorre apenas nestes casos extremos, de grandes obras ou de produtos sofisticados. Problemas simples: - Construção de uma cadeira por exemplo.
Independente da complexidade do projeto há a necessidade de planejar as ações para que se alcance o sucesso pretendido.
BAZZO, 2009
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Modelagem
Durante este planejamento, uma das principais tarefas do engenheiro é modelar adequadamente o problema.
Modelar no papel, na mente, num laboratório ou no computador uma representação do produto final é um passo indispensável para a construção de algo.
BAZZO, 2009
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O que é Modelar???
Modelar é representar o sistema físico real (SFR), ou parte dele, em forma física ou simbólica, convenientemente preparada para predizer ou descrever o seu comportamento.
Modelagem é o ato de modelar, ou seja, é a atividade de construir o modelo para representar o SFR.
BAZZO, 2009
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Classificação dos Modelos
- Modelo Icônico;
- Modelo Diagramático;
- Modelo Matemático;
- Representações gráficas.
BAZZO, 2009
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Modelo Icônico
Ícone significa Imagem.
É a imagem de algo que, obedecendo a formas e proporções do Sistema Físico Real, o representam da forma mais fiel possível.
Exemplo: Estatuas e Maquetes.
BAZZO, 2009
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Modelo Diagramático
Um conjunto de linhas e símbolos representa a estrutura ou o comportamento do Sistema Físico Real.
Ex. Esquemas de circuitos de rádio e televisão.
BAZZO, 2009
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Modelo Matemático
É uma idealização, na qual são usadas técnicas de construção lógica, na necessariamente naturais e, certamente, não completas.
Descrição dos fenômenos e variáveis de problemas através de uma expressão matemática.
BAZZO, 2009
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Representação Gráfica
Constitui um útil auxílio à visualização, comunicação e previsão de projetos.
Neste caso, segmentos de retas ou cores representam uma propriedade, como temperatura, pressão, velocidade, tempo; ou um fato, como número de falhas por unidade de tempo, acréscimo populacional de uma cidade.
BAZZO, 2009
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Os modelos são utilizados na engenharia porque:
•é muito dispendioso, e nada prático, construir todas as alternativas possíveis do SFR, até encontrarmos uma solução satisfatória. •o processo direto de construção de alguns sistemas, além de impraticável, pode ser destrutivo e perigoso. •a precisão do processo pode ser aumentada através do aprimoramento do modelo.
BAZZO, 2009
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• com eles, é possível, em menor espaço de tempo, fazer um exame da situação de muitas variáveis, determinando seus efeitos no desempenho do SFR.
• com o crescente progresso no campo computacional, que constitui um forte auxílio à modelagem, diversas combinações de variáveis podem ser analisadas além da possibilidade de testes.
Os modelos são utilizados na engenharia porque:
BAZZO, 2009
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Para que servem os modelos
Utilidades do Modelo Pensar Comunicar Prever
Controlar Ensinar Treinar
BAZZO, 2009
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O que é Simular
Simular é submeter modelos a ensaios, sob diversas condições, para observar como eles se comportam. Dessa forma avaliamos a resposta que deve ser esperada do Sistema Físico Real.
BAZZO, 2009
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Tipos de Simulação
- Simulação Icônica;
- Simulação Analógica;
- Simulação Matemática.
BAZZO, 2009
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Simulação Icônica
Aquela simulação que se assemelha à realidade. Acontece quando o Sistema Físico Real é representado através de modelos físicos, com o propósito de verificar como ele funcionará.
BAZZO, 2009
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Simulação Analógica
Na simulação analógica é feita a comparação de alguma coisa não-familiar, ou de difícil manipulação, com outra familiar, ou de fácil manuseio. Ou seja, é feito um sistema comportar-se de modo análogo a outro. Na simulação analógica a água, por exemplo, pode representar o ar passando pelas pás de uma turbina; uma voltagem pode representar a pressão do vapor numa usina termelétrica; uma bolha de sabão pode fornecer um meio de determinarmos o estado de tensão num eixo sob torção.
BAZZO, 2009
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Simulação Matemática
A simulação do SFR usando a modelagem matemática é um instrumento de previsão muito útil, na qual as características essenciais dos elementos idealizados são descritas por símbolos matemáticos. Neste caso, distúrbios nas variáveis envolvidas nas equações simulam o comportamento do sistema representado. Isso fornece um modelo de previsão tipo entrada-saída, onde são introduzidos os dados iniciais e obtém-se, na saída, o resultado final. Podemos classificar este tipo de simulação como simbólica.
BAZZO, 2009
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Vocês já trabalharam ou estão trabalhando com Modelagem e Simulação?
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Vocês já trabalharam ou estão trabalhando com Modelagem e Simulação?
SIM
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Vocês já trabalharam ou estão trabalhando com Modelagem e Simulação?
SIM
Ponte de Macarrão
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Qual o tipo do Modelo que vocês estão desenvolvendo?
Qual o tipo de Simulação que será feita?
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Referências Bibliográficas
BAZZO, W. A.; PEREIRA, L. T. V. Introdução à engenharia. 2. ed. Florianópolis: Editora da UFSC, 2009.