Análise de Sensibilidade Global para Comparação de Modelos Mecânicos

Abstract

Modelos são representações matemáticas capazes de descrever fenômenos em diferentes cenários. Usualmente, dois ou mais modelos estão disponíveis para a análise do mesmo fenômeno, restando ao usuário a escolha do mais adequado para a solução do problema. Na prática, verifica-se que modelos simplificados podem ser tão precisos quanto aqueles mais refinados e, ao mesmo tempo, demandar menor custo computacional. Tendo isso em vista, o presente trabalho propõe uma metodologia por meio da qual a estrutura teórica da análise de sensibilidade global pode ser aplicada para a comparação de modelos no contexto estocástico. Na abordagem proposta, o índice de sensibilidade obtido determina, quantitativamente, a importância relativa da escolha de um dado modelo quando considerada a aleatoriedade das variáveis. A metodologia é aplicada para a comparação de modelos para o cálculo da capacidade de carga de vigas de concreto armado submetidas à flexão. Busca-se verificar a discrepância entre o retângulo equivalente de tensões e outros dois modelos com diferentes graus de complexidade de acordo com tipos de incerteza considerados. Os resultados indicam que a discrepância obtida depende do domínio de deformação da estrutura, com grande similaridade no caso de ruptura dúctil, o que é importante uma vez que considera-se esse comportamento como premissa de dimensionamento de estruturas reais. Por fim, são ajustados coeficientes que resultam em um modelo de pré-dimensionamento com grande precisão e baixo custo computacional.