Conhecimentos de Base Recomendados
Mecânica Aplicada. Resistência dos Materiais. Estruturas Mecânicas. Desenho Assistido por Computador.
Métodos de Ensino
Na componente teórica da unidade curricular será utilizado o método expositivo. Na sequência da aquisição dos conhecimentos teóricos serão executados exemplos de aplicação, privilegiando-se a troca de ideias, abordagem e resolução dos problemas pelos próprios alunos no decorrer da aula. Ambos os casos terão como suporte a visualização/utilização do programa computacional Solidworks, versão 2021.
O trabalho final aglutinador pretende aprofundar competências quanto à aplicação dos conceitos descritos, assim como consolidar competências ao nível da execução de um relatório técnico, apresentação e discussão do mesmo.
Resultados de Aprendizagem
Esta Unidade Curricular é composta por uma componente de aprendizagem teórica e uma componente de desenvolvimento e aplicação laboratorial. Pretende-se que os alunos adquiram conhecimentos e competências que lhes permitam compreender a abordagem numérica a problemas de cálculo de componentes e sistemas mecânicos, tendo como base o método dos elementos finitos. No final da unidade curricular o aluno deverá ser capaz de preparar de forma correcta um modelo de elementos finitos e ter capacidade para interpretar, avaliar e criticar a qualidade e fiabilidade dos resultados.
Programa
Componente Teórica
O porquê da análise por elementos finitos? Conceitos fundamentais.
A responsabilidade do utilizador e os perigos de uma incorrecta utilização dos programas numéricos. Introdução ao método dos elementos finitos.
Programas Comerciais de Elementos Finitos: Solidworks, MSC Nastran/Patran, MSC Appex.
Tipos de elementos finitos e seu desenvolvimento e implementação.
Realização de um Seminário sobre utilização do Software MSC Appex.
Análise Estática Linear: Exemplos de aplicação. Teorias de suporte e análise/interpretação de resultados.
Análise Dinâmica: Exemplos de Aplicação. Teorias de suporte e análise/interpretação de resultados. Encurvadura, Impacto e Optimização Estrutural. Exemplos de aplicação.
Componente Laboratorial
Modelação 3D: Programas comerciais de modelação 3D. Importância de um desenho paramétrico corretamente definido. Aprendizagem em desenho 3D com recurso ao software Solidworks.
Elementos finitos: O programa Solidworks Simulation, versão 2021. Desenvolvimento e implementação de exemplos demonstrativos da análise de componentes/sistemas mecânicos. Outros exemplos de aplicação.
Execução de um trabalho prático.
Docente(s) responsável(eis)
Estágio(s)
NAO
Bibliografia
Recomendada
Cook, R. D. (2004). Finite Element Modeling for Stress Analysis. John Wiley & Sons.
Filho, A. A. (2005). Elementos Finitos: A Base da Tecnologia CAE – Análise Dinâmica. Editora Erica.
Teixeira-Dias, F., Sousa, R. J., Valente, R. A., Pinho-da-Cruz, J. (2010). Método dos Elementos Finitos – Técnicas de Simulação Numérica em Engenharia. ETEP – Edições Técnicas e Profissionais.
Thompson, E. G. (2005). An Introduction to the Finite Element Method: Theory, Programming, and Applications. John Wiley & Sons.
Software:
Solidworks Manual, 2021.
MSC Nastran Patran Manual, 2021.
MSC Appex Manual, 2021.
Complementar
Neto, M. A., Amaro, A., Roseiro, L., Cirne, J., Leal, R. (2015). Engineering Computation of Structures: The Finite Element Method. Springer.
Liu, Yijun (2003). Lecture Notes: Introduction to the finite element method. University of Cincinnati.