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Mecânica dos Sólidos e Computacional

Código:

MP11121

Sigla:

MSC

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Mecânica dos Meios Sólidos

Ocorrência: 2022/2023 - 1S

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

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MP	19	Plano de Estudos	1	-	6	0	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Transmitir aos estudantes os conhecimentos básicos da teoria da elasticidade e do método dos elementos finitos.

Resultados de aprendizagem e competências

No final da unidade curricular o estudante deverá ser capaz de: 
Saber os conceitos básicos da teoria da elasticidade e aplicá-los na formulação e resolução de problemas simples;
Compreender os conceitos gerais sobre o método dos elementos finitos e saber utilizar um software comercial na resolução de problemas de estática, dinâmica e estabilidade de estruturas.

Modo de trabalho

Presencial

Programa

1 - Tensão
Introdução. Vetor tensão. Estado de tensão num ponto; Componentes da tensão. Equações de equilíbrio das tensões. Transformação das tensões. Tensões e direções principais. Valores estacionários da tensão de corte. Representação gráfica do estado de tensão. Plano de Mohr das tensões. Tensões num plano octaedral. Tensão esférica e tensão desviadora. Estados de tensão particulares. Estado plano de tensão. 
2 - Extensão
Introdução; Conceitos gerais. Componentes da extensão. Transformação das extensões. Extensões e direções principais. Variação de volume e variação de forma. Equações de compatibilidade para pequenas extensões. Representação gráfica do estado de extensão. Plano de Mohr das extensões. Estado plano de extensão.
3 – Relações lineares Tensão-Extensão-Temperatura
Lei de Hooke para materiais isotrópicos. Equações da termoelasticidade para materiais isotrópicos.
4 – Formulação e resolução de alguns problemas de elasticidade linear
Viga em flexão pura. Cilindro espesso sujeito a pressão interior e exterior. Tensão plana e extensão plana; Função tensão de Airy. Torção de elementos de secção prismática.
5 - O método dos elementos finitos em análise estrutural
Introdução e conceitos fundamentais. Princípio da energia potencial mínima; o método de Rayleigh-Ritz.
Análise de barras e vigas: Elemento finito de barra; elemento finito de viga. Problemas bidimensionais: Elemento CST. Análise de placas: Elementos de placa. Vibrações livres: Frequências naturais e modos de vibração. Estabilidade: Cargas críticas e modos de instabilidade.

Bibliografia Obrigatória

A. Valido; Teoria da Elasticidade - Texto de apoio, 2011
Zienkiewicz, Taylor and Zhu; The Finite Element Method: Its Basis and Fundamentals, Seventh Edition, Elsevier, 2013. ISBN: 978-1-85617-633-0

Bibliografia Complementar

Timoshenko, S.P. and Goodier, J.N; Theory of Elasticity, Third Edition, McGraw-Hill International Editions, 1970
Robert D. Cook, David S. Malkus, Michael E. Plesha; Concepts and Applications of Finite Element Analysis, Third Edition, John Wiley & Sons, Inc., 1989. ISBN: 0-471-50319-3
Boresi, A.P., Schmidt, R.J. and Sidebottom, O.M.; Advanced Mechanics of Materials, Fifth Edition, John Wiley & Sons Inc., 1993. ISBN: 0-471-55157-0

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas Teórico-Práticas: Exposição teórica da matéria e resolução de problemas pelos estudantes.

Software

Programa Comercial de Elementos Finitos

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída sem exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Teste	60,00
Trabalho escrito	40,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	60,00
Frequência das aulas	60,00
Trabalho escrito	40,00
Total:	160,00

Obtenção de frequência

a) Avaliação distribuída:

Realização de 1 teste (Te) e 1 trabalho (TR)

b)Avaliação por exame final:

Realização de 1 exame final (EX)

Fórmula de cálculo da classificação final

a) Avaliação distribuída:

NF = 0,6*Te + 0,4*TR

Condições para aprovação na UC:

Te  >= 8,0 valores
NF >= 9,5 valores


b)Avaliação por exame final:

NF = EX

Condições para aprovação na UC:

NF >= 9,5 valores

Observações

No período de exames os estudantes podem fazer a recuperação do teste.
O trabalho é realizado em grupo.