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Engenharia Experimental: como surgiu e como foi seu avanço ao longo do tempo | 360 Explica

por Guilherme Menezes | 24/02/2021

Ao longo do tempo, as pessoas perceberam a importância desses estudos não só para a engenharia, mas para diversas áreas

Muitos que estão cursando alguma das engenharias já devem ter realizado algum ensaio de laboratório ou feito alguma análise via software e com certeza os que estão formados já fizeram. Pois bem, hoje vamos relatar um pouco sobre a engenharia experimental desde quando e como tudo isto teve início até mesmo a sua aplicação na área de engenharia.

Podemos dar início à engenharia experimental em meados do século XIX, onde os resultados obtidos a partir da física experimental tiveram grande impacto. Claro que, antes disso, vários testes já eram realizados. Foi com estes resultados que resolveram aplicar na área de engenharia.

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Com isso, foram criadas diversas equipes de cientistas e até mesmo centros de pesquisa que realizavam pesquisas sistemáticas. Assim surgiu, em 1880, a Estação Federal de Testes em Materiais na Suíça ,e o National Physical Laboratory ( Laboratório Nacional De Física) em 1902, localizado na Grã-Bretanha.

Imagem do National Physical Laboratory , onde se fazem análises de engenharia experimental
Fonte: physicsworld

Cada vez mais foram surgindo centros de pesquisas para realizar diversos estudos na área de ciência e engenharia, não apenas por universidades ou instituições governamentais, mas também pelo setor privado.

Em 1887 foi fundado o Instituto Hermann-Rietschel voltado para as tecnologias de calefação e da ventilação. Em 1890 foram fundados outros centros em diversos países da Europa e nos Estados Unidos, voltados para estudar o desempenho dos materiais na construção em situação de incêndio. Em 1920, foi fundada na Grã-Bretanha o Building Research Station (Estação de Pesquisa na Construção). E em Tóquio em 1924 foi fundada pela Universidade de Tóquio o Instituto de Pesquisa de Terremotos.

E como foi o início destes estudos?

Percebeu-se que, a partir dos diversos estudos e pesquisas realizados, os benefícios trazidos seriam de grande importância. Assim, estimularam a pesquisa também em campo em outros pontos de estudos, mas que estavam ligados diretamente à engenharia: áreas como geologia, ciência dos materiais engenhara mecânica e elétrica foram algumas delas.

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Um dos primeiros estudos realizados na engenharia experimental foi para conseguir entender a influência do vento sobre as superfícies, ou seja, entender a aerodinâmica. E, para isto, foi construído em 1871 um túnel aerodinâmico pelo pesquisador Frank Wenham, que quis entender as forças em aerofólios. Já em 1912, foi construído outro túnel aerodinâmico por Gustave Eiffel, e em 1916 outro túnel foi construído por Ludwig Prandtl, o qual foi o primeiro túnel com circuito fechado e serviu de protótipo para todos os túneis modernos.

Um dos primeiros usos de túneis aerodinâmicos foi para medir a pressão do vento em prédios altos e o edifício que foi escolhido foi o Empire State Building. Realizando a medição em vários pontos ao redor da maquete do edifício foi possível entender as cargas de vento no prédio e janelas.

Imagem de um dos primeiros túneis de vento, ilustrando a engenharia experimental
Fonte: Capitalgazette

Isto foi uma grande consideração para a Engenharia, pois no processo de cálculo de estruturas eram consideradas apenas cargas estáticas. Puderam perceber não apenas pressões positivas como também negativas, podendo trazer a hipótese das janelas serem arrancadas pelo vento, por exemplo.

E onde mais se aplicou a Engenharia Experimental?

A partir dos estudos citados, a engenharia experimental iniciou sua pesquisa sobre as tensões, desta forma podendo analisar os esforços nos diversos materiais, aplicando não apenas para as edificações, mas também pontes, locomotivas, navios, máquinas operatrizes, caldeiras de alta-pressão e muitos outros.

E com o avanço e aplicação da engenharia experimental puderam não medir apenas os esforços solicitantes, sejam eles estáticos e dinâmicos, mas sim as reações causadas por estes esforços como deflexão, variação em seu comprimento e grau a qual o componente estrutural foi deformado, seja ele por tração ou por compressão.

Quais os benefícios que a Engenharia Experimental trouxe?

São diversos os benefícios trazidos pela engenharia experimental e esses benefícios se refletem em todas as áreas. É possível realizar desde ensaios físicos, como experimentos de solos ou estruturas de tamanho reduzido, até as análises computadorizadas feitas por softwares dos diversos segmentos.

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Imagem da tela do software robot
Fonte: EngenhaBIM

Dessa forma, se obtém maior eficiência nos projetos, menor consumo de materiais (pois não ocorrerá um superdimensionamento) e, o ponto mais importante: trazendo conforto e segurança aos usuários, seja de um edifício ou um veículo.

E você, já fez algum experimento na engenharia? Comente!

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Guilherme Menezes

Engenheiro Civil, nascido e criado em São Paulo. Atua na área de projetos de Infraestrutura, estruturas e portuária. Se interessa por economia, atualidades e inovação.