Mecânica Computacional
Objetivos
A disciplina de Mecânica Computacional pretende dotar o estudante com conhecimentos teóricos e experiência de programação ao nível da simulação numérica de sistemas mecânicos estáticos e dinâmicos. Esta é uma ferramenta importante na prática da engenharia aeroespacial pois basicamente a análise estrutural moderna em ambiente académico, empresarial ou industrial é assistida por computador (CAE). Por este motivo, a disciplina coloca os estudantes em contato, por um lado, com um software comercial de referência de elementos finitos (ANSYS e LS-Dyna) e multibody (SW Motion). Por outro lado, toda a parte de programação é realizada em ambiente OCTAVE para que o aluno desenvolva capacidades próprias de geração de código feito à medida das necessidades dos problemas que possam surgir na prática da engenharia.
Caracterização geral
Código
13155
Créditos
6.0
Professor responsável
Marta Isabel Pimenta Verdete da Silva Carvalho, Pedro Samuel Gonçalves Coelho
Horas
Semanais - 4
Totais - 52
Idioma de ensino
Português
Pré-requisitos
Não tem
Bibliografia
Problemas de Elementos Finitos em MATLAB
A.J.M. Ferreira
Fundação Calouste Gulbenkian
Fundamentals of Finite Element Analysis, D.V. Hutton, McGraw-Hill
Planar Multibody Dynamics Formulation, Programming with MATLAB®, and Applications
P.E. Nikravesh
CRC Press
Método de ensino
Aulas teóricas e aulas laboratoriais estão programadas. Nas aulas téoricas são dadas notas no quadro assim como também apresentações em powerpoint. No laboratório os estudantes interagem com computadores pessoais e o sofware instalado (OCTAVE e ANSYS).
Método de avaliação
A avaliação é composta por dois elementos:
Trabalho ( TR ) – Trabalho individual ou de grupo (máx. 2), com apresentação na última semana de aulas.
Teste ( T ) – Teste escrito de avaliação individual (com consulta de formulário).
Frequência - obtida através da submissão e apresentação do trabalho e a nota deste elemento deverá ser positiva, i. e. TR>= 9,5val. Independentemente da época de avaliação, é necessário obter frequência para ser admitido na avaliação.
O trabalho requer a elaboração de relatório. Para obter aprovação na disciplina através de avaliação contínua (época normal), a classificação é dada por:
0,7 x TR + 0,3 x T
(>= 9,5val para ficar aprovado. A nota mínima de cada elemento de avaliação é 9,5 val)
No caso do estudante reprovar na avaliação contínua, ou desejar fazer melhoria na classificação obtida, deverá realizar um Exame (E) durante a época de recurso. A classificação da época de recurso é dada por:
0,7 x TR + 0,3 x E
(>= 9,5val para ficar aprovado)
O estudante não poderá repetir o trabalho na época de recurso. A nota mínima do exame é 9,5 val.
Conteúdo
Revisão de álgebra linear e, em particular, de notação indicial no cálculo vetorial/matricial. Introdução ao método dos elementos finitos. Elemento finito de barra e viga. Assemblagem. Transformação de coordenadas. Análise estática, dinâmica (modal) e de instabilidade. Utilização do programa comercial de elementos finitos ANSYS e introdução à linguagem de programação APDL. Utilização do programa comercial de elementos finitos não lineares LS-DYNA: regras de integração numérica. Qualidade da malha de elementos finitos, malhagem e remalhagem. Modelação de materiais compósitos laminados. Modelação de ligações por adesivo pela CZM. Introdução à Dinâmica de Sistemas Multicorpo: análise cinemática de mecanismos planares.