Disciplina

Área

Área Científica de Mecânica Estrutural e Computacional > Mecânica Computacional

Activa nos planos curriculares

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MEAer 2006 > MEAer 2006 > 2º Ciclo > Áreas de Especialização > Espaço > Opções de Espaço > 9º Semestre de Espaço > Mecânica Computacional

MEMec 2006 > MEMec 2006 > 1º Ciclo > Mecânica Computacional

Nível

O processo de avaliação é baseado na execução de um exame final e de três projectos. A nota final é obtida do seguinte modo: Projectos = 3x15%; Exame Final = 55%. Os trabalhos são realizados por grupos de dois alunos. O exame final é com consulta limitada ao texto adoptado para a disciplina (Reddy). Aprovação na disciplina implica ter nota mínima em cada elemento de avaliação de 7.5 valores e uma nota final igual ou superior a 9.5 valores.

Tipo

Não Estruturante

Regime

Semestral

Carga Horária

1º Semestre

3.0 h/semana

1.0 h/semana

0.5 h/semana

105.0 h/semestre

Objectivos

Apresentação de técnicas para a solução numérica de equações diferenciais em Engenharia Mecânica: estruturas, fluidos, transmissão de calor, electromagnetismo e acústica. Apresentação e aplicação dos métodos dos elementos finitos, diferenças finitas e elementos de fronteira. Apresentação dos fundamentos teóricos, descrição e prática de programas de elementos finitos, com aplicações a estruturas e fluidos. Análise crítica de resultados.

Programa

Integração Numérica de Equações Diferenciais: Formulação forte e fraca. Equivalência entre formulações. Introdução ao método dos elementos finitos. Conceitos Fundamentais: Problema Unidimensional. Aproximação de Galerkin. Matriz de rigidez. Vector de cargas. Exemplos. Espaço de funções multi-lineares. Propriedades da matriz de rigidez. Elementos finitos lineares. Assemblagem da matriz de rigidez e vector de cargas globais. Condições de fronteira. Solução do sistema de equações. Elementos finitos Lagrangeanos. Transformação de coordenadas. Formulação de Problemas 2D e 3D: Problema de transmissão de calor. Aproximação de Galerkin. Propriedades da matriz de rigidez. Matriz de rigidez e vector de forças dos elementos. Problema de elasticidade linear. Elementos Finitos Isoparamétricos: Elemento quadrangular bilinear. Integração numérica. Método de Gauss. Problemas Numéricos: Estimativas de erro. Integração reduzida e selectiva. Métodos das diferenças finitas e dos elementos de fronteira: Aplicações em mecânica dos fluidos. Aplicações: Programas comerciais ANSYS e MATLAB. Aplicação em estruturas, transmissão de calor, mecânica de fluidos, acústica e electromagnetismo.

Metodologia de avaliação

O processo de avaliação é baseado na execução de um exame final e de três projectos. A nota final é obtida do seguinte modo: Projectos = 3x15%; Exame Final = 55%. Os trabalhos são realizados por grupos de dois alunos. O exame final é com consulta limitada ao texto adoptado para a disciplina (Reddy). Aprovação na disciplina implica ter nota mínima em cada elemento de avaliação de 7.5 valores e uma nota final igual ou superior a 9.5 valores.

Bibliografia

Principal

Introduction to the Finite Element Method

J.N Reddy

1993

McGraw-Hill


Finite Elements: An Introduction, Vol. I

E. Becker, G. Carey and J. Oden

1981

Prentice Hall, Englewood-Cliffs