Disciplina
Mecânica Estrutural
Área
Área Científica de Mecânica Estrutural e Computacional > Mecânica dos Sólidos e Estrutural
Activa nos planos curriculares
MEAer 2017 > MEAer 2017 > 2º Ciclo > Especializações > Aeronaves > Opções > Opções 8º Semestre > Mecânica Estrutural
LEMec 2021 > LEMec 2021 > 1º Ciclo > Área Principal > Mecânica Estrutural
MEAer 2021 > MEAer 2021 > 2º Ciclo > Área Principal > Especializações > Especialização Principal - Aeronaves > Especialização Secundária - Aeronaves > Estruturas e Materiais > Mecânica Estrutural
MEMec 2021 > MEMec 2021 > 2º Ciclo > Área Principal > Áreas de Especialização > Área de Especialização em Produção > Mecânica Estrutural
DEAEngCmp2007 > DEAEngCmp2007 > 3º Ciclo > Opcionais > Mecânica Estrutural
MEAer 2006 > MEAer 2006 > 2º Ciclo > Ist/Utl - Tudelft > Ist - 8º Semestre > Mecânica Estrutural
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
Theory and Analysis of Plates. Classical and Numerical Methods
Teoria e Análise de Placas: Métodos Analíticos e Aproximados
Concepts and Applications of Finite Element Analysis
Cook, Malkus, Plesha, and Witt
Finite Element Analysis-Theory and Application with Ansys
2nd Edition, Pearson Education
Elementos Finitos em Mecânica dos Sólidos