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Vibrações e Ruído

Código:

LEM31127

Sigla:

VR

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Mecânica dos Meios Solidos

Ocorrência: 2022/2023 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Mecânica
Curso/CE Responsável:	Licenciatura em Engenharia Mecânica

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
EM	33	Plano de Estudos	3	-	6	60	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Ministrar aos alunos os conhecimentos necessários para a compreensão dos fenómenos vibratórios em estruturas e equipamentos.

Conhecimento dos componentes de um sistema vibratório constituído por uma massa/mola/amortecedor. 
Quantificação de sinais de vibrações nas diversas grandezas: aceleração; velocidade; deslocamento.
Aplicação das técnicas de medição das vibrações na manutenção condicionada de equipamentos mecânicos.

No campo do ruído pretende-se ministrar aos alunos conceitos básicos de acústica. Conhecer e relacionar as grandezas: pressão, intensidade e potência sonora. Representar estas grandezas na escala dB. Saber somar e subtrair grandezas em dB. Conhecer as curvas isofónicas e as funções ponderadoras (A, B, C e D). Saber utilizar as funções mais comuns de instrumentos de medição de ruído (sonómetro e dosímetro). Soluções práticas de eliminação de ruído.

Resultados de aprendizagem e competências

O aluno deve saber estabelecer e resolver as equações de equilíbrio para um sistema de um grau de liberdade em vibração livre e vibração forçada. Deverá saber discutir a influência dos diversos componentes na resposta do sistema e identificar o fenómeno da ressonância. Saber determinar a transmissibilidade de um sistema e de como efectuar o isolamento de vibrações em equipamentos.

O aluno saber como se procede ao processamento de sinais de vibração utilizando a análise espectral (Análise de Fourier) bem como a sua aplicação na manutenção condicionada de equipamentos mecânicos.

O aluno deve saber relacionar as grandezas: pressão, intensidade e potência sonora e representar estas grandezas na escala dB e efetuar a sua soma e subtração. 

O aluno deve conhecer as curvas isofónicas e as funções ponderadoras (A, B, C e D).

O aluno deve ter conhecimento das soluções práticas de eliminação de ruído.

Modo de trabalho

Presencial

Programa

Parte I Vibrações
1. Introdução (8 horas)
Objectivos do estudo das vibrações no controlo do comportamento de estruturas;
Tipos de solicitações dinâmicas;
Discretização de sistemas;
Componentes de um sistema vibratório;
Movimento harmónico simples. Soma de sinais. Batimento;
Graus de liberdade de um sistema.

2. Formulação das equações de movimento para um grau de liberdade (22 horas)
Sistemas com um grau de liberdade;
Respostas em vibração livre e forçada;
Sistemas com amortecimento;
Resposta a solicitações harmónicas de amplitude constante;
Resposta devido a existência de massas rotativas não equilibrada;
Movimento harmónico da base de suporte;
Transmissibilidade;
Isolamento de vibrações.

3. Caracterizações de sinais (6 horas)
Técnicas básicas de medição;
Análise de Fourier. Analisadores Espectrais;
Transdutores e condicionadores;
Calibração;
Uso do computador na aquisição e processamento de dados.

4. Aplicação das vibrações no diagnóstico de avarias em equipamentos (14 horas)
Caracterização de avarias tipo em equipamentos;
Identificação de anomalias típicas: desequilíbrio; desalinhamento; folgas; etc;
Desequilíbrio. Técnicas de equilibragem a um plano e dois planos;
Escolha de pontos de medidas;
Apresentação de casos históricos de avarias em equipamentos.

Parte II Acústica
5. Conceitos de Acústica (10 horas)
Som. Pressão, intensidade e frequência sonora;
Níveis de intensidade sonora e suas consequências no corpo humano;
Propagação do som no ar e através de estruturas;
Instrumentos de medição de ruído. Sonómetros;
Técnicas de medição;
Reacção humana ao ruído;
Soluções práticas de eliminação de ruídos;
Normas e recomendações. Regulamento geral sobre ruído.

Bibliografia Obrigatória

Nuno Nunes, Júlio Montalvão; Apontamentos da disciplina
Singiresu S. Rao; Mechanical Vibrations, Prentice Hall, 2011. ISBN: 978-0-13-212819-3

Bibliografia Complementar

Cyril M. Harris; Allan G. Piersol; HARRIS’ SHOCK AND VIBRATION HANDBOOK, McGraww Hill. ISBN: 0-07-137081-1

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas TP com exposição teórica e aplicações práticas.

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Teste	70,00
Trabalho laboratorial	30,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	92,00
Frequência das aulas	60,00
Trabalho laboratorial	10,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

Para a obtenção de aproveitamento na disciplina o aluno terá de realizar dois testes ao longo do semestre.
O cálculo da Classificação Final obedece à seguinte expressão:
.
. NF=0.4*T1+0.3*T2 + 0.3*MedTLi
.
. NF - Nota Final
. T1 - 1ºTeste
. T2 - 2ºTeste
. MedTLi - Média dos Trabalho Laboratório



.
A nota de cada um dos trabalhos de laboratório será obtida
.TLi = 0.2*PAL + 0.8*Rel
.PAL - Preparação e atitude do aluno para e durante o Laboratório
.Rel - Relatório do Trabalho


ou
NF=Nota de exame

Caso o aluno vá a exame

Fórmula de cálculo da classificação final

Condição para obter aproveitamento:
T1 e T2 >= 8.0 e NF >= 10 (após arredondamento)

Restrições:


Se (T1+T2)/2 < 9.5 a NF = à Média dos Testes

ou
NF=Nota de Exame