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
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MEMec 2006 > MEMec 2006 > 2º Ciclo > Tronco Comum > Mecânica Estrutural
Nível
2 Trabalhos (25% cada) + 1 Trabalho Final (50%). 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
2 Trabalhos (25% cada) + 1 Trabalho Final (50%). 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
Fundamentals of Structural Stability
Elementos Finitos em Mecânica dos Sólidos
Concepts and Applications of Finite Element Analysis
Cook, Malkus, Plesha, and Witt
Introduction to Finite Element Vibration Analysis
2nd Ed., Cambridge University Press
Teoria e Análise de Placas: Métodos Analíticos e Aproximados
Theory and Analysis of Plates. Classical and Numerical Methods
Theory and Analysis of Elastic Plates and Shells