Atualmente, o FEM é amplamente utilizado em áreas como engenharia mecânica, civil, aeroespacial, automotiva e de manufatura para prever tensões, deformações, temperaturas, vibrações e diversos outros fenômenos físicos antes mesmo da fabricação de um produto.

O desafio da engenharia antes do FEM

Durante muitos anos, engenheiros dependiam principalmente de equações analíticas, testes físicos, fatores de segurança elevados, experiência prática acumulada.

Embora eficientes para geometrias simples, as soluções analíticas apresentam limitações importantes. Elas geralmente exigem que a peça tenha formas geométricas regulares e condições de carregamento simplificadas.

Por exemplo, calcular a tensão em uma barra tracionada é relativamente simples. Porém, quando a peça possui furos, nervuras, curvaturas, soldas, contatos entre componentes e materiais não lineares as equações tornam-se extremamente complexas ou inviáveis de serem resolvidas manualmente.

Foi justamente para superar essas limitações que o FEM começou a ser desenvolvido nas décadas de 1940 e 1950, inicialmente para aplicações aeronáuticas.

Como o FEM funciona?

A ideia central do Método dos Elementos Finitos é bastante intuitiva:

Em vez de tentar resolver o comportamento complexo de uma estrutura de uma só vez, ela é dividida em milhares (ou milhões) de pequenas partes chamadas elementos finitos.

Cada elemento possui sua representação numérica dentro da matriz do problema a ser resolvido . Ao combinar todos esses elementos, o software consegue calcular o comportamento global da estrutura.

Esse processo é conhecido como discretização da geometria, ou geração da malha.