Disciplina Curricular
Elementos Finitos EFinitos
Mestrado Bolonha em Engenharia Civil - MEC 2021
Contextos
Grupo: MEC 2021 > 2º Ciclo > Área Principal > Áreas de Especialização > Especialização em Estruturas > Opções da Especialização > Opcionais 1
Período:
Grupo: MEC 2021 > 2º Ciclo > Opções > Opções das Especializações > Estruturas > Opcionais 1
Período:
Peso
6.0 (para cálculo da média)
Pré-requisitos
na
Objectivos
São três os objectivos centrais de Elementos Finitos (EF): Recapitular de forma integrada os modelos de análise estrutural; Proporcionar formação básica sobre o Método dos Elementos Finitos (MEF) e aplicá-lo à análise linear de estruturas; Fundamentar e desenvolver a capacidade de interpretação e verificação dos resultados da modelação numérica. A primeira parte do programa combina a definição de cada modelo estrutural à sua solução pelo MEF. Introduz-se a utilização de programas comerciais e utilizam-se as soluções obtidas para apoiar a interpretação física dos diferentes modelos. A segunda parte do programa visa fundamentar a definição e a caracterização dos EF desenvolvidos para cada tipo de modelo estrutural. A utilização de programas é agora orientada para a verificação da consistência das soluções com as hipóteses básicas do método dos elementos finitos, para apoiar a identificação de erros nos dados e a decisão sobre a adequabilidade da aproximação das soluções obtidas.
Programa
Definição das condições de compatibilidade, elasticidade e equilíbrio do modelo elástico-linear 3D. Hipóteses dos modelos 2D (estados planos de tensão e de deformação), de laje e viga, com e sem deformação por corte, e de barra. Definição das variáveis e equações respectivas por particularização do modelo 3D. Conceitos fundamentais do modelo de deslocamento do MEF: decomposição do domínio; aproximação dos deslocamentos; definição de soluções compatíveis. Utilização de um programa de elementos finitos; definição de dados e interpretação de resultados. Definição e interpretação das equações de equilíbrio elementar e global do MEF. Elementos com continuidade C0: elementos 1D, 2D (triangulares e quadrangulares) e 3D (tetraédricos e hexaédricos); aplicações, análise das soluções e convergência com refinamentos h e p. Elementos isoparamétricos e cálculo numérico das matrizes elementares. Elementos com continuidade C1: aplicação a vigas e lajes sem deformação por corte.
Metodologia de avaliação
50% de avaliação contínua e 50% de avaliação não contínua
Componente de Competências Transversais
A UC permite o desenvolvimento das seguintes competências na realização e discussão dos trabalhos (50% da avaliação): Pensamento crítico (nomeadamente pensamento estratégico e abordagens à resolução de problemas); Competências interpessoais e intrapessoais (oral, organizacional e trabalho em equipa, autodisciplina, perseverança, auto-motivação); Literacia da informação e dos media (capacidade de localizar e aceder a informações, bem como para analisar e avaliar os conteúdos dos media).
Componente Laboratorial
Não aplicável
Componente de Programação e Computação
O sucesso da aplicação do MEF aos mais diversos campos da engenharia e ciência decorre da sua versatilidade e generalidade, podendo ser aplicado a qualquer problema definido através de um sistema de equações diferenciais parciais, e da facilidade em sistematizar procedimentos conducentes à obtenção da solução. Esta simplicidade justificou a oferta de inúmeros pacotes de software correntemente usados no projecto de sistemas estruturais. Nesta UC é utilizado um programa de EF para descrever a sua concepção e ilustrar as suas capacidades na análise de problemas estruturais complexos. Para além disso, os alunos participam em trabalhos de grupo baseados no MEF que visam um de dois objectivos. O primeiro consiste no desenvolvimento de competências na utilização de programas usados no projecto estrutural. O segundo visa o desenvolvimento de competências de programação através do desenvolvimento de software para a análises estruturais lineares em domínios 2D ou 3D.
Princípios Éticos
Todos os membros de um grupo são responsáveis pelo trabalho de grupo. Em qualquer avaliação, todo aluno deve divulgar honestamente qualquer ajuda recebida e fontes usadas. Numa avaliação oral, todo aluno deverá ser capaz de apresentar e responder a perguntas sobre toda a avaliação.