FEA versus FEM: Qual é o termo correto?

Esse é um assunto que às vezes pode ser polêmico em algumas situações, já que dependendo da fonte, autor e autoridade de mercado pode-se encontrar diferentes respostas à pergunta: FEA versus FEM, qual é o termo correto? Primeiramente, compreendendo a  origem dos nomes:

-FEM é o acrônimo de Finite Element Method ou MEF (Método dos Elementos Finitos) no português.

-FEA é o acrônimo de Finite Element Analysis ou AEF (Análise de Elementos Finitos) no português.

De acordo com a Siemens [1], tem-se: “A Análise de Elementos Finitos (FEA) é a modelagem de produtos e sistemas em um ambiente virtual, com o objetivo de localizar e solucionar problemas potenciais (ou existentes) estruturais ou de desempenho.” Já a SIMSCALE [2]  considera que: “O Método dos Elementos Finitos (FEM) é uma técnica numérica usada para realizar a Análise dos Elementos Finitos (FEA) de qualquer fenômeno físico”. Outra definição interessante é do IEEE [3]  (Institute of Electrical and Electronics Engineers) onde: “FEA é um modelo virtual que auxilia engenheiros a realizar experimentos com um projeto estrutural específico, geralmente utilizando um software como ferramenta. Juntos, FEA e a matemática subjacente do FEM são utilizados para prever o comportamento estrutural e a integridade de um projeto.”

FEA é utilizado em casos reais e complexos de engenharia,  em que se faz  necessário um ambiente virtual e simulado para evitar custos de prototipagem e experimentação. Em algumas situações, essa  análise preliminar de um projeto novo pode apresentar pontos de melhoria ou indicar que um determinado projeto pode apresentar falhas que possam exigir intervenções mais severas e de maior custo. De qualquer forma, em comparação com a elaboração do modelo físico, a economia de tempo e recursos é notável. 

Continuando, ainda pela Siemens[1]: “A FEA é a aplicação prática do Método de Elementos Finitos (FEM),  usado por engenheiros e cientistas para modelar matematicamente e resolver numericamente problemas complexos estruturais, de multifísica e fluidos”. Já no entendimento da Autodesk [4],  FEA é um método computadorizado para a previsão de como um produto reage às condições de contorno (cargas, vibração, calor, fluxo de fluido e outros efeitos físicos). Na prática, a análise de elementos finitos permite investigar se um ativo irá falhar, sofrer desgaste ou cumprir os seus requisitos.”

A partir das conceituações apresentadas, resumidamente, é possível dizer que FEA pode ser considerada como uma aplicação da teoria, fundação e metodologia desenvolvida por conhecimentos acadêmicos do método, ou seja, FEM (Finite Element Method).

Por outro lado, alguns profissionais afirmam que FEA é simplesmente o termo mais popular na indústria, enquanto FEM é o termo preferido pelas universidades.  Corroborando tal alegação, na publicação Practical Aspects of Finite Element Analysis da Altair [5] é esclarecido que os dois termos se referem ao mesmo conceito, sendo FEA mais utilizado na indústria e FEM no meio acadêmico.

FEM é um dos métodos mais utilizados na KOT Engenharia desde a sua fundação há 27 anos. As aplicações, por FEA, podem ser por deformação (lineares, não lineares), por carregamento (estático, dinâmico),  por área (estruturas, térmica, fluidos) ou com foco em comportamentos de falha específicos (flambagem, fadiga mecânica etc.)

Para a utilização da metodologia é fator imprescindível possuir as melhores  e mais adequadas ferramentas do mercado, e um corpo técnico capacitado, em que os profissionais tenham conhecimentos sólidos das disciplinas envolvidas na análise e saibam empregar a matemática na solução de problemas de Engenharia. Independente se a procura é por FEM ou FEA, ou se a aplicação final está dentro da engenharia civil ou mecânica, a KOT se destaca no mercado nacional e internacional com oferecimento de serviços em engenharia de alto nível técnico para grandes empresas. 

Entre em contato com o time de especialistas da KOT!

Aender Ferreira

Técnico em Mecânica pelo CEFET-MG, Engenheiro Mecânico/Aeronáutico pela UFMG e Mestre em projetos mecânicos pela mesma universidade. Antes da graduação, teve experiências nos setores de mineração, manutenção, projeto, engenharia experimental e indústria automotiva. Como Engenheiro, iniciou sua carreira no setor de manutenção realizando atividades de cálculo para fadiga em componentes e estruturas aeronáuticas. Posteriormente foi convidado a compor o corpo Diretor da KOT Engenharia, atuando no setor comercial da empresa, exercendo o cargo há quase 15 anos.

Referências

[1] Siemens. Análises de Elementos Finitos (FEA). Disponível em: <https://www.plm.automation.siemens.com/global/pt/our-story/glossary/finite-element-analysis-fea/13173>. Acesso em:  20 de Outubro de 2020. 

[2] Simscale. Finite Element Method – What Is It? FEM and FEA Explained. Disponível em: <https://www.simscale.com/blog/2016/10/what-is-finite-element-method/>. Acesso em: 03 de Dezembro de 2020. 

[3] IEEE. Innovation at work. How the Finite Element Method (FEM) and Finite Element Analysis (FEA) Work Together. Disponível em: <https://innovationatwork.ieee.org/how-the-finite-element-method-fem-and-finite-element-analysis-fea-work-together/>. Acesso em: 03 de Dezembro de 2020. 

[4] Autodesk. FINITE ELEMENT ANALYSIS SOFTWARE (FEA SOFTWARE). Disponível em: <https://www.autodesk.com/solutions/finite-element-analysis?geoNavigationPreferredSite=US>. Acesso em: 07 de Dezembro de 2020. 

[5] Altair University.Practical Aspects of Finite Element Analysis. (2019) 

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