Disciplina

Área

Área Científica de Mecânica Estrutural e Computacional > Mecânica dos Sólidos e Estrutural

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MEMec 2006 > MEMec 2006 > 2º Ciclo > Tronco Comum > Mecânica Estrutural

Nível

3 Trabalhos (20% cada) + 1 Trabalho Final (40%). O aluno é aprovado se obtiver nota igual ou superior a 10 valores em todos os trabalhos, depois de uma discussão.

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

Aprofundar os conhecimentos de Mecânica Estrutural no que respeita aos aspectos de formulação e dedução dos elementos e conceitos fundamentais, assim como da sua aplicação ao cálculo das estruturas. Introdução à teoria de placas e instabilidade de estruturas. Introdução ao método dos elementos finitos em estruturas. Modelação numérica de problemas mecânicos, utilização de programas comerciais de elementos finitos em análise estática, dinâmica e de instabilidade de estruturas e placas.

Programa

1. Introdução: Revisão das equações básicas da Teoria de Elasticidade. Revisão dos Princípios Energéticos em Mecânica Estrutural. Revisão do Método dos Elementos Finitos. 2. Estabilidade Elástica: Estabilidade elástica de Euler. Conceitos e modelos de estabilidade, estabilidade de colunas e pórticos. 3. Teoria de Placas: Formulação clássica. Flexão de placas. Esforços resultantes. Distribuição de tensões normais e de corte. Condições de fronteira. Deformação e deslocamentos. Equação de equilíbrio. Métodos analíticos: placas rectangulares. Métodos analíticos: placas circulares. Formulação variacional: método aproximado de Rayleigh-Ritz. Placas ortotrópicas. Placas reforçadas. 4. Métodos dos Elementos Finitos: Elementos finitos em estática de barras, vigas e pórticos. Cálculo dos esforços. Tensões térmicas. Elementos finos e espessos. Elementos finitos em dinâmica de vigas e pórticos. Análise modal e vibrações transitórias. Problema de valores e vectores próprios. Métodos de integração directa das equações de equilíbrio dinâmico. Elementos finitos em instabilidade de vigas e pórticos. Cargas críticas e modos de instabilidade. Elementos analíticos para dinâmica e instabilidade de vigas e pórticos. Elementos finitos em elasticidade: elementos rectangulares e isoparamétricos. Elementos finitos em estática, dinâmica e instabilidade de placas. Kirchoff (clássico) e Mindlin. Problemas de Contacto. Erros e convergência. 5. Aplicações: Aplicação dos programas Ansys e MatLab à análise estática, dinâmica e instabilidade de estruturas e placas.

Metodologia de avaliação

3 Trabalhos (20% cada) + 1 Trabalho Final (40%). O aluno é aprovado se obtiver nota igual ou superior a 10 valores em todos os trabalhos, depois de uma discussão.

Pré-requisitos

Componente Laboratorial

Princípios Éticos

Componente de Programação e Computação

Componente de Competências Transversais

Bibliografia

Principal

Mechanics of Elastic Structures

J.T Oden and E.A. Ripperger

1981

McGraw-Hill


Theory and Analysis of Plates. Classical and Numerical Methods

R.Szilard

1974

Prentice Hall.


Teoria e Análise de Placas: Métodos Analíticos e Aproximados

C. A. Mota Soares

1982

CEMUL, DEM, IST


Concepts and Applications of Finite Element Analysis

Cook, Malkus, Plesha, and Witt

2002

4th Ed. Wiley


Finite Element Analysis-Theory and Application with Ansys

S. Moaveni

2003

2nd Edition, Pearson Education


Elementos Finitos em Mecânica dos Sólidos

C. A. Mota Soares

1982

IST/DEM