Disciplina

Área

Área Científica de Mecânica Estrutural e Estruturas > Análise Estrutural

Activa nos planos curriculares

MEC 2016 > MEC 2016 > 2º Ciclo > Áreas de Especialização > Estruturas > Análise de Estruturas II

MEC 2006 > MEC 2006 > 2º Ciclo > Áreas de Especialização > Estruturas > Análise de Estruturas II

Nível

A avaliação é por trabalho prático e exame final ou apenas por exame final. A nota mínima é 9.5 valores. Em cada prova escrita é permitida a consulta apenas do formulário fornecido. É obrigatória uma prova oral para poder obter uma classificação final superior a 16 valores. O corpo docente da disciplina pode condicionar a aprovação à realização de uma prova oral.

Tipo

Não Estruturante

Regime

Semestral

Carga Horária

1º Semestre

4.0 h/semana

112.0 h/semestre

Objectivos

São três os objectivos centrais de Análise de Estruturas II: Recapitular de forma integrada os modelos de análise estrutural; Proporcionar formação básica sobre o método dos elementos finitos 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 método dos elementos finitos. É introduzida a utilização de programas comerciais e utiliza-se as soluções obtidas para apoiar a interpretação física dos diferentes modelos estruturais. A segunda parte do programa visa fundamentar a definição e a caracterização dos elementos finitos 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

Parte 1: Definição dos modelos estruturais e solução pelo método dos elementos finitos 1.1 Modelo elástico-linear tridimensional: campos de forças e de deslocamentos; campos de tensão e de deformação; condições de compatibilidade no domínio e na fronteira; relações de elasticidade; condições de equilíbrio no domínio e na fronteira. 1.2 Conceitos fundamentais do modelo de deslocamento do método dos elementos finitos: decomposição do domínio; aproximação dos deslocamentos; definição de soluções compatíveis; introdução à utilização de um programa de elementos finitos; definição de dados e interpretação de resultados. 1.3 Modelos de laje: hipóteses dos modelos de laje espessa e de laje fina; definição das variáveis e das equações por particularização do modelo tridimensional; análise de lajes pelo método dos elementos finitos: definição dos dados e interpretação e refinamento das soluções. 1.4 Modelos bidimensionais: hipóteses para estados planos de tensão e de deformação; definição das variáveis e das equações por particularização do modelo tridimensional; aplicação e interpretação dos resultados obtidos pelo método dos elementos finitos. Parte 2: Formulação e aplicação do método dos elementos finitos 2.1 Elemento de barra: definição das variáveis e das equações por particularização do modelo bidimensional; aproximação da solução usando funções de interpolação lineares; definição e interpretação das equações de equilíbrio elementar e global; análise da solução obtida; convergência da solução com refinamentos h e p. 2.2 Elementos para estados plano de tensão e de deformação: elementos triangulares lineares; elementos triangulares e quadrangulares de grau superior; elementos isoparamétricos; cálculo numérico das matrizes elementares; análise da solução e convergência; aplicação de elementos planos na solução de problemas axi-simétricos. 2.3 Elementos tridimensionais: elementos tetraédricos e hexaédricos; generalização dos procedimentos de cálculo; utilização de elementos tridimensionais para verificação das hipóteses dos modelos para lajes e viga e dos modelos para estados planos e barras. 2.4. Elementos de laje e de viga com deformação por corte: definição da teoria de vigas de Timoshenko por particularização da teoria de lajes espessas de Reissner-Mindlin; condições de continuidade; elementos de viga espessa e de laje espessa; retenção por corte; aproximações incompatíveis; elementos de casca espessa. 2.5. Elementos de laje e de viga sem deformação por corte: teoria de vigas de Euler-Bernoulli e de lajes de Kirchhoff-Love; condições de continuidade; elementos de viga e de pórtico; elementos de laje compatíveis e incompatíveis.

Metodologia de avaliação

A avaliação é por trabalho prático e exame final ou apenas por exame final. A nota mínima é 9.5 valores. Em cada prova escrita é permitida a consulta apenas do formulário fornecido. É obrigatória uma prova oral para poder obter uma classificação final superior a 16 valores. O corpo docente da disciplina pode condicionar a aprovação à realização de uma prova oral.

Pré-requisitos

Componente Laboratorial

Princípios Éticos

Componente de Programação e Computação

Componente de Competências Transversais

Bibliografia

Principal

Introdução ao Método dos Elementos Finitos na Análise de Problemas Planos de Elasticidade

Orlando J. B. A. Pereira

2004

IST


Elementos Finitos para a Análise Elástica de Lajes

Luís M. S. S. Castro

2001

IST


Integração numérica e locking

Orlando J. B. A. Pereira

2003

IST


Secundária

Teoria das Estruturas - Vocabulário

s. a.

1969

NP-761


Método dos Elementos Finitos

A. F. M. Azevedo

2003

FEUP


An Introduction to the Finite Element Method

J. N. Reddy

2005

McGraw-Hill, 3ª edição


The Finite Element Method: Its Basis & Fundamentals

O. C. Zienkiewicz, R. L. Taylor e J. Z. Zhu

2005

6ª edição, Elsevier Butterworth-Heineman


Tabelas de Análise de Estruturas

Grupo de Análise de Estruturas

2002

IST


The Finite Element Method: Linear Static and Dynamic Finite Element Analysis

T. J. R. Hughes

2000

Dover Publications, Inc


Finite Element Procedures

K. J. Bathe

1996

Prentice Hall


Concepts and Applications of Finite Element Analysis

R. D. Cook, D. S. Malkus, M. E. Plesha e R. J. Witt

2001

John Wiley & Sons, Inc, 4ª edição


Finite Element Analysis

B. Szabó e I. Babu?ka

1991

John Wiley & Sons, Inc.


An Analysis of the Finite Element Method

G. Strang e G. J. Fix

1973

Prentice-Hall, Inc.