Disciplina
Materiais Compósitos Laminados
Área
Área Científica de Projecto Mecânico e Materiais em Engenharia > Materiais Estruturais
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Nível
Dois trabalhos de grupo (2 alunos) com discussão oral: 1º trabalho – Experimental (10 valores em 20 valores) 2º trabalho – Computacional (10 valores em 20 valores) Nota: A nota mínima em cada trabalho é de 5 valores e a soma dos dois trabalhos ≥ 10 valores.
Tipo
Não Estruturante
Regime
Semestral
Carga Horária
1º Semestre
119.0 h/semestre
Objectivos
É objectivo da disciplina o ensino dos materiais compósitos laminados do ponto de vista da sua produção e das suas aplicações estruturais, designadamente em equipamentos de estruturas aeronáuticas, navais e mecânicas.
Programa
Classificação e aplicações dos compósitos. Reforço, matriz e modelos de adesão. Efeitos da fracção em volume e peso, do comprimento e orientação das fibras. Regra das Misturas. Métodos de fabrico. Nomenclatura dos empilhamentos. Controlo de qualidade, volume de fibra e porosidade. Elasticidade anisotrópica. Identificação de propriedades; Micro-mecânica: Constantes de elasticidade das lâminas. Transformação de tensões, deformações e matriz constitutiva. Tensões na lâmina e no laminado. Critérios de rotura. Laminados "sandwich". Constituintes. Comportamento em flexão. Critérios de falha em sandwich. Aplicações. Modelação computacional de laminados. Efeito da micro-geometria: volume representativo, propriedades elásticas equivalentes, limites superior e inferior, cálculo computacional. Placas multi-laminadas, teoria clássica e de 1ª ordem. Análise estrutural de laminados: Técnicas analíticas, numéricas e computacionais (MEF). Aplicações a estática, dinâmica e instabilidade.
Metodologia de avaliação
Dois trabalhos de grupo (2 alunos) com discussão oral: 1º trabalho – Experimental (10 valores em 20 valores) 2º trabalho – Computacional (10 valores em 20 valores) Nota: A nota mínima em cada trabalho é de 5 valores e a soma dos dois trabalhos ≥ 10 valores.
Pré-requisitos
Mecânica dos Sólidos, Mecânica Estrutural, Mecânica Computacional.
Componente Laboratorial
Durante as aulas são realizados três ensaios de placas laminadas: um de tração, um de flexão e um de vibrações.
Princípios Éticos
Todos os membros do grupo são responsáveis pelo trabalho do grupo. Em qualquer avaliação, todo o aluno deve divulgar honestamente qualquer ajuda recebida e fontes usadas. Numa Avaliação oral, todo aluno deverá ser capaz de apresentar e responder a perguntas sobre toda a avaliação.
Componente de Programação e Computação
Valencias de computação necessárias para criar modelos de elementos finitos suficientemente precisos de placas/cascas laminadas utilizando software comercial de elementos finitos. Valencias de programação para poder programar "scripts" na linguagem propria do software comercial de elementos finitos. Valencias de programação para poder programar "scrips" que permitam fornecer e/ou retirar dados do software comercial de elementos finitos de um modo eficiente e automatico.
Componente de Competências Transversais
Pensamento crítico e inovador (criatividade, pensamento estratégico, resolução de problemas, tomada de decisão) - Competencias interpessoais (apresentações orais, trabalho em equipa, competencias de organização e comunicação) - Competencias Intrapessoais (autodisciplina, entusiasmo, preseverança, auto motivação, utilização de ferramentas informáticas, multimedia e apresentação) - Literacia da informação e dos média (capacidade de localizar e aceder a informação, bem como de analisar e avaliar o seu conteudo) Esta competencias serão avaliadas pelos relatorios dos projectos e durante a discussão oral consistindo em 10% da classificação final.
Bibliografia
Principal
"Mechanics of Laminated Composite Plates and Shells: Theory and Analysis"
"Experimental Characterization of Advanced Composites Materials"
Donald F. Adams, Leif A. Carlsson and R.Byron Pipes
"An Introduction to Computational Micromechanics"
"Fundamentals of Micromechanics of Solids"
Jianmin Qu and Mohammed Cherkaoui