Disciplina

Área

Área Científica de Mecânica Estrutural e Computacional > Mecânica Computacional

Activa nos planos curriculares

DEAEBiom2006 > DEAEBiom2006 > 3º Ciclo > Unidades Tipo M > Biomecânica e Biomateriais > Mecânica e Modelação Computacional

MEBiom 2006 > MEBiom 2006 > 1º Ciclo > Engenharia > Mecânica e Modelação Computacional

Nível

A avaliação consiste em dois trabalhos computacionais e um teste final. Os trabalhos são realizados em grupos de 2 alunos. O teste final é individual e sem consulta. A nota mínima no teste é de 7 valores. Cada um dos trabalhos contribui com 25% da nota final e o teste com 50%.

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

Aprender os modelos básicos de mecânica estrutural e escoamento de fluidos, adquirindo os conhecimentos necessários a uma avaliação crítica dos modelos físicos associados, das respectivas variáveis e sua influência. Saber aplicar os métodos computacionais utilizados para a resolução numérica destes modelos, em particular o método dos elementos finitos.

Programa

Problemas Elásticos Unidimensionais: Características geométricas, materiais e de carregamento; Apoios e reacções; Esforços internos; Tensão normal e deformação sob carga axial; Tensão de corte; Torção em veios circulares; Tensões e deformações em flexão de vigas; Diagramas de esforços; Deformada de vigas sob carregamento Transversal. Equação diferencial de equilíbrio de barras e vigas; Aproximação por elementos finitos; Elemento de Barra e Elementos de Viga; Matriz de rigidez e vector de forças global. Problemas Elásticos Bidimensionais e Tridimensionais: Problemas de tensão e deformação plana; Principio dos trabalhos virtuais; Aproximação por elementos Finitos. Elemento planos triangular e quadrangulares. Elementos isoparamétricos. Elementos finitos tridimensionais. Escoamento de Fluidos: Fluido perfeito; Fluido Newtoniano e Não-Newtonianos. Formulação do problema; Equação de Navier-Stokes. Escoamento unidimensional em tubos. Determinação do perfil de velocidades em escoamentos laminares pelo método dos elementos finitos. Escoamento potencial. Resolução de problemas de escoamento potencial pelo método dos elementos finitos.

Metodologia de avaliação

A avaliação consiste em dois trabalhos computacionais e um teste final. Os trabalhos são realizados em grupos de 2 alunos. O teste final é individual e sem consulta. A nota mínima no teste é de 7 valores. Cada um dos trabalhos contribui com 25% da nota final e o teste com 50%.

Bibliografia

Principal

Mechanics of Materials, 3rd Ed.

F. Beer, R. Johnston, J. DeWolf

2001

McGraw-Hill


Introduction to the Finite Element Method, 3rd Ed.

J.N. Reddy

2006

McGraw-Hill