Disciplina

Área

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

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Nível

Problemas semanais com um peso de 20%. Trabalho de cinemática com um peso de 20%. Trabalho de dinâmica com um peso de 30%. Exame final com um peso de 30%.

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

Estudar com detalhe formulações cartesianas para a análise cinemática e dinâmica de mecanismos. Introduzir métodos computacionais e algoritmos para a construção sistemática das equações cinemáticas e dinâmicas. Utilizar programas de análise cinemática e dinâmica existentes e adquirir a capacidade de integrar novos subprogramas associados a novas juntas ou a elementos de força. Explorar a utilização de programas disponíveis como ferramentas de projecto e adquirir a capacidade de desenvolver e construir modelos de sistemas mecânicos.

Programa

Introdução: Conceitos de mecanismo, junta cinemática, corpo rígido e corpo flexível. Análise bidimensional e tridimensional. Análise cinemática, análise dinâmica e síntese de mecanismos. Análise Cinemática: Coordenadas relativas. Equações dos constrangimentos, das velocidades e das acelerações. Método da partição de coordenadas. Constrangimentos motores. Coordenadas Lagrangeanas vs. Cartesianas. Cinemática Cartesiana Plana: Coordenadas, constrangimentos e juntas. Equações de posição, velocidade e aceleração. Juntas cinemáticas. Aplicações. Análise Dinâmica Planar: Equações do movimento. Vector de forças. Mola-amortecedor-actuador de translação e rotação. Reacções devidas aos constrangimentos. Multiplicadores de Lagrange. Sistema de equações de movimento. Equilíbrio estático. Integração. Estabilização da violação dos constrangimentos. Aplicações. Métodos Numéricos para Equações Diferenciais Ordinárias: Método de Runge-Kutta. Métodos explícitos. Métodos preditor-corrector. Algoritmos de ordem e passo variável. Equações dinâmicas com um número mínimo de coordenadas. Contacto/impacto de sistemas mecânicos: Aplicações a colisões de veículos automóveis e reconstrução de acidentes.

Metodologia de avaliação

Problemas semanais com um peso de 20%. Trabalho de cinemática com um peso de 20%. Trabalho de dinâmica com um peso de 30%. Exame final com um peso de 30%.

Bibliografia

Principal

Computer Aided Analysis of Mechanical Systems

Parviz Nikravesh

1988

Prentice – Hall, Englewood Cliffs, NJ


Dynamics of Mechanical Systems, Lecture notes

M. S. Pereira

1992

Lecture notes, COMMETT courses