Disciplina

Área

Área Científica de Engenharia e Arquitectura Naval > Engenharia e Arquitectura Naval

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Nível

Avaliação contínua: Trabalho em Matlab sobre soluções numéricas (15%) Trabalho de laboratório (25%) Projecto sobre vibrações flexurais de um navio (60%)

Tipo

Não Estruturante

Regime

Semestral

Carga Horária

1º Semestre

2.0 h/semana

1.5 h/semana

119.0 h/semestre

Objectivos

Preparar os alunos para formular problemas de vibrações e em particular para perceber, conseguir prever e resolver os problemas de vibrações a bordo de navios e plataformas oceanicas. Os alunos devem conseguir prever as frequências naturais e os modos de vibração do casco do navio e de algumas componentes a bordo. Devem também ficar aptos para propor soluções para minimizar os efeitos das vibrações as navios e plataformas oceanicas.

Programa

Análise numérica da resposta dinâmica de sistemas simples. Formulação dos problemas de dinâmica estrutural. Análise dinâmica de sistemas discretos, solução de problemas de valores próprios, análise modal. Resposta livre de sistemas contínuos, modos próprios de vibração. Métodos aproximados de cálculo. Resposta forçada de sistemas contínuos com amortecimento. Análise dinâmica de sistemas contínuos, vibrações axiais, torsionais e flexurais de veios. Métodos aproximados de análise de sistemas contínuos: métodos de Rayleigh-Ritz, Holzer e Mikelstad. Vibrações de estruturas flutuantes. Frequências naturais da estrutura de navios e plataformas. Excitação de vibrações devidas às ondas, à máquina e ao hélice. Amortecimento estrutural e hidrodinâmico. Modos de vibração e resposta forçada do casco. Métodos de controle de vibração as navios e plataformas oceanicas. Forças de impacto no casco. Resposta transiente dos navios e plataformas a forças de impacto.

Metodologia de avaliação

Avaliação contínua: Trabalho em Matlab sobre soluções numéricas (15%) Trabalho de laboratório (25%) Projecto sobre vibrações flexurais de um navio (60%)

Pré-requisitos

Cálculo, Matlab, Estruturas Navais

Componente Laboratorial

Os alunos necessitam de realizar testes de vibrações para um sistema de liberdade multi-grau. O equipamento experimental é um sistema de controlo dinâmico para fins educacionais composto por 3 sub-sistemas, constituidos por massas, amortecedores e molas. As repostas livres e forçadas do sistema serão medidas e comparadas com os cálculos numéricos e teóricos.

Princípios Éticos

Todos os membros de um grupo são responsáveis pelo trabalho do grupo. Em qualquer avaliação, todo o aluno deve divulgar honestamente qualquer ajuda recebida e fontes usadas. Numa avaliação oral todo o aluno deve ser capaz de apresentar e responder a perguntas sobre toda a avaliação.

Componente de Programação e Computação

Os alunos deverão conseguir derivar soluções numéricas para respostas livres e forçadas de sisptemas dinâmicos simples usando o Matlab baseado em formulações teóricas. A análise de dados experimentais deve ser feita usando o Matlab para ser comparado com os resultados analíticos. Para a tarefa de vibração flexural de um navio cada grupo deve conseguir desenvolver um código em Matlad considerando o método Myklstad. Para cada tarefa, os alunos devem conseguir derivar as soluções analíticas.

Componente de Competências Transversais

Comunicação, Audição, Apresentação, falar em público, elaboração de relatório, trabalho em grupo.

Bibliografia

Principal

Elements of Vibrations on Analysis

L. Meirovitch

1975

McGraw-Hill


Vibration of Ships

F. M. Lewis

1988

Principles of Naval Architecture, Cap. X, SNAME


Vibrações de Navios - Apontamentos da disciplina

C. Guedes Soares

2001

SAEN


Practical aspects and methodologies for the calculation of ship vibration, Class Notes

N. Fonseca and S.  Ribeiro e Silva

2008

Class Notes, IST.