Métodos Experimentais em Engenharia Mecânica
Objetivos
Pretende-se que os estudantes contactem com várias técnicas experimentais que permitem conhecer ou prever as respostas exibidas por vários sistemas mecânicos ou estruturas carregadas estática e dinâmicamente. Na presença dessas respostas, é pedido ao estudante que as compare com as obtidas através de modelos teóricos, que os estudantes têm já conhecimento bastante para os desenvolver. A explicação das diferenças entre os resultados obtidos por ambas as vias é uma das importantes tarefas que o estudante deve ser capaz de realizar. Sendo os vários trabalhos realizados em grupo, é importante que o estudante consiga promover todo o seu trabalho de desenvolvimento e de crítica num ambiente de grupo.
Caracterização geral
Código
8451
Créditos
6.0
Professor responsável
Pedro Samuel Gonçalves Coelho, Raquel Albuquerque Soares Brás de Almeida
Horas
Semanais - 4
Totais - 59
Idioma de ensino
Português
Pré-requisitos
Os conteúdos lecionados nesta unidade curricular (UC) têm uma forte ligação a matérias previamente lecionadas em disciplinas na área da resistência dos materiais, da dinâmica de corpos rígidos e das vibrações mecânicas, ou seja às UCs de Mecânica Aplicada I e II (MA_I e MA_II), Mecânica dos Sólidos I e II (MS_I and MS_II) e muito importante à UC de Vibrações Mecânicas e Ruído (VMR).
Os alunos que, anteriormente, se tenham inscrito à UC de Vibrações Mecânicas e Ruído (VMR) e tenham sido considerados “ausentes” ou com avaliação inferior a oito valores não devem inscrever-se a esta disciplina, pois 75% dos trabalhos experimentais que terão de realizar requerem conhecimentos adquiridos em VMR.
Bibliografia
Encyclopedie VISHAY ''''Analyse des Contraintes" Ed da VISHAY Micromesures.
"Fundamentos de Extensometria Eléctrica" - A.P. Vale Urgueira FCT- 2003
"The Strain Gage Primer", CC Perry, HR Lissner, McGraw Hill
"Dinâmica - Mecânica Vectorial para Engenheiros", Beer and Johnston Mc Graw Hill 1998
RS Figliola, DE Beasley; "Theory and Design for Mechanical Measurements", John Wiley Sons
KG McConnell "Vibration Testing - Theory and Practice", John Wiley Sons
Maia et all, "Theoretical and Experimental Modal Analysis", RSP
JH Ginsberg "Mechanical and Structural Vibrations - Theory and Applications", JWS
Método de ensino
A unidade curricular consta de vários módulos lecionados nas aulas teóricas, uns tratando de matéria nova no curso e outros fazendo uma interligação de várias matérias, entretanto aprendidas ao longo do curso. Essencialmente, no primeiro módulo abordam-se as técnicas de medição de resposta por via da extensometria elétrica, no segundo pondera-se o efeito das incertezas do equipamento e da cadeia de medição no valor final que se pretende obter por via experimental e no terceiro utilizam-se modelos práticos associados a várias matérias da dinâmica do corpo rígido e das vibrações mecânicas. Os estudantes têm de realizar vários trabalhos laboratoriais, em grupo, apresentar os respetivos relatórios, tendo assim a oportunidade de desenvolver o espírito crítico de análise dos resultados obtidos assim como de trabalho em equipa.
Método de avaliação
A avaliação subentende a realização de todos os trabalhos laboratoriais e respetivos relatórios que são posteriormente sujeitos a discussão com cada grupo de estudantes, devendo o resultado de todos os trabalhos ser positivo. Todos os trabalhos laboratoriais têm igual peso na média final de cada estudante.
Conteúdo
Análise experimental de tensões: Princípios da extensometria elétrica e da fotoelasticidade. Colocação de extensómetros. Ponte de Wheatstone. Roseta de extensões. Análise de concentração de tensões.
Dinâmica: Determinação dos momentos de inércia de corpos rígidos a partir da utilização do pêndulo composto e bifilar.
Vibrações Mecânicas: Introdução à Análise modal experimental de sistemas vibratórios.
Sistemas de Aquisição de dados: Fundamentos da teoria dos sinais. Processamento e condicionamento de sinais. Transdutores: medição de força; de pressão; deslocamento; de velocidade; aceleração; caudal.