Disciplina Curricular

Introdução à Eletromecânica dos Meios Contínuos: uma Abordagem por Modelação Multifísica IEMC-uMM

Diploma de Estudos Avançados em Engenharia Electrotécnica e de Computadores - DEAEEC2006

Contextos

Grupo: DEAEEC2006 > 3º Ciclo

Período:

Peso

6.0 (para cálculo da média)

Objectivos

A unidade curricular provem os alunos com conhecimentos sobre sistemas electromecânicos onde interagem fenómenos do campo electromagnético e da mecânica dos corpos deformáveis. O aluno adquire as seguintes competências: • Conceber, analisar, estabelecer modelos e intervir em projeto de dispositivos electromecânicos com o acoplamento entre os fenómenos do campo electromagnético com ligação à parte mecânica dos corpos deformáveis e os fenómenos de transferência. Como exemplos, referem-se: - Equipamentos e sistemas de conversão electromecânica baseados em materiais electroactivos (piezoeléctricos, “músculos artificiais” baseados nos polímeros iónicos, fluidos electroactivos magneto-reológicos); - Aplicação de pilhas de combustível PEM em sistemas de energia eléctrica, análise das suas características funcionais (rendimento e relação peso/potência) para diferentes soluções construtivas, além do uso de um modelo adequado à análise do seu funcionamento quando inserida em sistemas eléctricos;

Programa

Programa formado por 2 partes. A Parte I é designada por “Fundamentos da Electromecânica dos Meios Contínuos”. A Parte II do programa, designada por “Exemplos de Aplicações e Dispositivos Electromecânicos no Âmbito dos Meios Contínuos”, é formada por 5 casos de estudo, alguns dos quais associados a trabalhos laboratoriais. Parte I - Fundamentos da Electromecânica dos Meios Contínuos Conceito de Meio Contínuo Representação por Parâmetros Distribuídos e Parâmetros Concentrados (circuitos) Introdução à Notação Tensorial O tensor de Maxwell Condições de fronteira electromecânicas Conservação da Massa Conservação do Momento Desenvolvimento a Fluidos Viscosos Fenómenos de Difusão Parte II – Aplicações e Dispositivos Electromecânicos no Âmbito dos Meios Contínuos Desenvolvem-se os conceitos físicos apresentados na Parte I através da exploração de um conjunto de aplicações e dispositivos eletromecânicos. São eles: Acelerómetro piezoeléctrico e Servo-válvula hidráulica piezoeléctrica: estuda-se a caracterização electromecânica de dois dispositivos piezoeléctricos. Superfície deformável por “músculos artificiais”: actuadores polímero-iónicos IPMC: analisa-se o funcionamento de uma topologia de associação de tiras de material electroactivo iónico-IPMC cujo objetivo é a criação de uma superfície cuja deformação possa ser comandada. Dispositivo amortecedor magneto-reológico para uma suspensão activa: estuda-se um sistema eletromecânico comandado por fluido electroactivo do tipo magneto-reológico, nomeadamente o funcionamento de um dispositivo amortecedor para um sistema de suspensão activa. Pilhas de combustível tipo PEM (Proton Exchange Membrane): estudam-se os fenómenos físicos principais envolvidos no transporte de reagentes ao longo dos canais de distribuição em pilhas de combustível PEM.

Metodologia de avaliação

A avaliação dos conhecimentos adquiridos pelo aluno deverá contemplar a componente teórica + prática e a componente laboratorial. A primeira componente deve ser avaliada através de dois exames escritos (apenas um é obrigatório), enquanto a segunda componente corresponde à nota obtida após a apreciação e discussão dos relatórios efectuados ao longo do semestre para cada um dos 3 trabalhos de laboratório. A nota final é calculada pela média ponderada da maior nota obtida nos dois exames escritos e da nota dos laboratórios como: Nf = 0.7 * max{Nex1, Nex2} + 0.3*Nlab onde Nf- classificação final; Nex1, Nex2 - notas do primeiro e segundo exames, respectivamente;

Disciplinas Execução

2021/2022 - 1º Semestre