Acessibilidade

Mecânica dos Sólidos - MEMan

Curso Mestrado em Engenharia de Manutenção
Unidade Curricular

Mecânica dos Sólidos

Obrigatória  x
Opcional  
Área Científica Tecnologia e Projecto Mecânico
Ano: 1º Semestre: 1º ECTS: 6.5 Total de Horas: 175.5
Horas de Contacto T: TP: 67.5 PL: S: OT:
Docente

Maria Amélia Ramos Loja

T - Teórica; TP - Teórico-prática; PL - Prática Laboratorial; S - Seminário; OT - Orientação Tutorial.

  • Objectivos da unidade curricular e competências a desenvolver

    Esta unidade curricular pretende transmitir conhecimentos fundamentais no âmbito do comportamento mecânico de corpos deformáveis de natureza mais avançada.

    A apreensão e a articulação de conhecimentos no contexto da teoria da elasticidade e de conhecimentos no âmbito da análise estrutural de sistemas/componentes comuns em engenharia como é o caso dos reservatórios de paredes espessas, da utilização crescente de materiais compósitos e de tópicos mais avançados no âmbito do estudo das placas, constituem-se como temas de relevância numa unidade desta natureza.

    Paralelamente é considerada igualmente importante uma introdução ao comportamento dinâmico de sistemas elásticos.

    Após conclusão com sucesso desta unidade curricular, o aluno deverá ser capaz de compreender e de prever o comportamento mecânico estático e dinâmico de estruturas deformáveis de maior complexidade.

  • Conteúdos Programáticos

    1 - Teoria da Elasticidade: Caracterização de estados triaxiais de tensão e de deformação num ponto.

    Campos de deslocamentos e de deformações. Equações de equilíbrio. Equações de compatibilidade.

    2 - Reservatórios paredes espessas: Tensões circunferenciais e radiais. Comparação com a teoria de membrana aplicável a reservatórios de paredes finas. Cilindros compostos. Reservatórios cilíndricos submetidos a variações de temperatura. Reservatórios esféricos. Comportamento elasto-plástico. Critérios de falha.

    3 - Placas: Teoria clássica de flexão de placas. Placas rectangulares ortotrópicas. Método de Ritz. Método de Galerkin. Placas circulares submetidas a carregamento axissimétrico.

    4 - Materiais Compósitos: Materiais compósitos laminados. Relações constitutivas para tensão plana. Teoria clássica de placas laminadas.

    5 - Dinâmica Sistemas Elásticos: Princípio dos trabalhos virtuais em dinâmica de sistemas elásticos. Equações do movimento e equações de equilíbrio. Sistemas contínuos e sistemas discretos.

  • Demonstração da coerência dos conteúdos programáticos com os objectivos da unidade curricular

    Os presentes conteúdos programáticos constituem-se como tópicos avançados no domínio da mecânica dos sólidos, sendo considerada necessária a existência de conhecimentos ao nível do que é expectável num 1.º ciclo de estudos, num curso de engenharia mecânica ou afim.

    Neste pressuposto, os tópicos propostos (cuja descrição se encontra muito resumida nesta ficha), são considerados adequados, permitindo o aprofundamento de conhecimentos sobre o comportamento mecânico de diferentes tipos de estruturas de efectiva relevância para a formação mais avançada de um futuro profissional de engenharia.

    Entende-se portanto que os conteúdos programáticos propostos permitem atingir os objectivos propostos para esta unidade curricular e assim contribuir para uma formação mais estruturada e completa nesta área.

  • Metodologias de ensino (avaliação incluída)

    A leccionação será efectuada através de aulas de carácter teórico-prático. O aluno será introduzido a cada tema através de exposições de apresentação de cada tópico, seguidas de alguns exemplos práticos para consolidação dos conceitos que acabaram de ser leccionados.

    Nas aulas restantes proceder-se-á à resolução de exercícios onde os alunos aplicarão os conhecimentos adquiridos. Algumas destas aulas envolverão a realização de trabalhos com recurso a aplicações de cálculo simbólico.

    A avaliação de conhecimentos envolverá a realização de conjuntos de problemas individualmente e foras das aulas (NTC) a realização de 2 testes (de igual ponderação) ao longo do semestre ou de 1 exame final (NE).

    A nota final (NF) na Unidade Curricular é o resultado de: NF = 0.60 x NE + 0.40 x NTC

  • Demonstração da coerência das metodologias de ensino com os objectivos da unidade curricular

    A metodologia de leccionação adoptada permite ao aluno um acompanhamento mais efectivo dos conteúdos programáticos desta unidade curricular, na medida em que após a exposição de cada tópico, e após a ilustração através de exemplos tipo, cada aluno é solicitado no sentido da resolução de alguns casos (problemas).

    Os alunos são ainda sensibilizados e incentivados a utilizar aplicações informáticas de computação simbólica, no sentido de complementar a sua aprendizagem e de facilitar e agilizar a resolução dos casos propostos.

    Considera-se em conformidade que a metodologia utilizada facilita não só a a preensão mas também a capacidade de utilização de conhecimentos conforme são os objectivos da unidade curricular.

  • Bibliografia Principal

    Oden, J.T. and Ripperger, E.A., Mechanics of Elastic Structures.

    Szilard, R., Theory and Analysis of Plates. Classical and Numerical Methods., Prentice Hall International Editions.

    Mechanics of Materials – Volume 1 e 2 – E. J. Hearn, Butterworth Heinemann.

    Popov, E., Engineering Mechanics of Solids, Prentice-Hall

    Reddy, J.N., Mechanics of Laminated Composite Plates: Theory and Analysis, CRC Press