Effect of Mesh Density on Finite Element Analysis Simulation of a Support Bracket

Investigation on the effect of mesh density on the analysis of simple support bracket was conducted using Finite element analysis simulation. Multiple analyses were carried out with mesh refinement from coarse mesh of 3.5 mm to a high-quality fine mesh with element size of 0.35 mm under 15 kN loading. Controlled mesh analysis was also conducted for the same loading. At the mesh size of 0.35 mm, it has a maximum stress value of 42.7 MPa. As the element size was reduced, it was observed that below 1.5 mm (higher mesh density) there was no significant increase in the peak stress value; the stress at this level increased by 0.028 % only. Further decreased of mesh size shows insignificant effect on the stresses and displacements for the high-quality fine mesh analysis. The application of High-quality mesh control analysis showed a significant reduction in the computation time by more than 90%. Regardless of the reduction in computation time, the controlled mesh analysis achieved more than 99% accuracy as compared to high-quality fine mesh analysis. Keywords— Computation time, Finite Element Analysis, Mesh density, Support Bracket.

Proposta de Protocolo de Análise da Malha escaneada (MAP)

O escaneamento tridimensional é um método de digitalização de formas tridimensionais para a criação de modelos digitais, chamados malhas, que podem ser medidos, modificados e utilizados no processo de desenvolvimento de produtos, estudos antropométricos, de engenharia, área médica, etc. Uma etapa importante do processo de escaneamento tridimensional é a avaliação da malha obtida que determinará a necessidade de refazer o escaneamento e também a qualidade da malha final que é referente ao objetivo do trabalho. Esse processo é feito de maneira intuitiva e qualitativa o que dificulta a comparação entre malhas e a tomada de decisões objetivas. Sendo assim, neste artigo é apresentado o desenvolvimento de um protocolo quantitativo e adaptativo para a avaliação da qualidade da malha de objetos e pessoas digitalizadas por meio de escaneamento tridimensional. O protocolo é chamado de MAP – Mesh Analysis Protocol (Protocolo de Análise de Malha) e consiste na formulação de um cálculo com a valoração de possíveis erros contidos na malha causados por fatores decorrentes do processo de escaneamento e processamento da malha. De maneira a avaliar a aplicação do protocolo ele foi descrito em detalhes e aplicado em dois experimentos com objetivos antropométricos. Foi possível verificar a efetiva aplicabilidade do protocolo e que sua aplicação auxilia na tomada de decisões acerca do descarte ou não da malha além de permitir uma comparação quantitativa entre as malhas. Os resultados da aplicação do protocolo nos experimentos demonstraram que além de ser aplicável, os resultados gerados são intuitivamente compreensíveis bem como matematicamente respaldados contribuindo para o caráter cientifico das pesquisas. A criação deste protocolo é original, não tendo sido encontradas soluções similares.