Mecânica Probabilística e Fiabilidade

Código:

PRODEM077

Sigla:

MPF

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Engenharia Mecânica

Ocorrência: 2023/2024 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Secção de Matemática
Curso/CE Responsável:	Programa Doutoral 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
PRODEM	0	Plano de estudos oficial a partir de 2009/10	1	-	6	28	162

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students

Objetivos

Esta disciplina tem como objectivos a compreensão de conceitos de probabilidades e processos estocásticos e a sua aplicação a problemas de Engenharia Mecânica, com particular ênfase na modelação das incertezas e na análise da fiabilidade de sistemas mecânicos.

Resultados de aprendizagem e competências

No fim do período lectivo os alunos devem ser capazes de:

1 - Dominar os conceitos gerais sobre processos estocásticos.
2 - Quantificar e analisar a propagação das incertezas na resposta de sistemas mecânicos.
3 - Saber calcular a fiabilidade de sistemas mecânicos.
4 - Considerar as incertezas na definição de soluções robustas de projecto de sistemas mecânicos.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Conhecimentos de Matemática e Estatística

Programa

I – Teoria das probabilidades: probabilidades condicionadas; variáveis aleatórias e distribuições mais importantes.
II - Conceitos gerais sobre processos estocásticos. Processos de Markov. Passeio aleatório. Processo de Poisson. Processos Gaussianos. Movimento Browniano. Ruído branco.
III – Simulação de sistemas com uma ou várias variáveis aleatórias: geração de números aleatórios, método de Monte Carlo.
IV – Análise de incertezas em sistemas mecânicos : índices de sensibilidade; equações de propagação das incertezas.
V – Fiabilidade de sistemas mecânicos: função de estado limite; métodos de primeira e segunda ordem para a análise da fiabilidade.
VI – Aplicações:fiabilidade estrutural; fiabilidade de processos tecnológicos; “robust design” de sistemas mecânicos.

Bibliografia Obrigatória

Grimmett, Geoffrey R.; Probability and Random Processes. ISBN: 0-19-857222-0
Ayyub, Bilal M.; Probability, statistics, & reliability for engineers. ISBN: 0-8493-2690-7
Melchers, Robert E.; Structural reliability analysis and prediction. ISBN: 0-471-98771-9
Kleiber, Michael; The stochastic finite element method. ISBN: 0-471-93626-X

Bibliografia Complementar

Sergio E. Serrano; Engineering uncertainty and risk analysis, HydroScience Inc., 2001. ISBN: 0-9655643-8-X

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

As aulas consistirão em exposições orais do programa da disciplina, complementadas com a resolução de exemplos de aplicação.

Palavras Chave

Ciências Físicas > Matemática > Matemática aplicada > Matemática para a engenharia

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com 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	70,00
Trabalho de investigação	30,00
Total:	100,00

Obtenção de frequência

Cumprir as Normas Gerais de Avaliação em vigor na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto.

Fórmula de cálculo da classificação final

Os alunos serão avaliados com base num exame escrito e num trabalho individual, com pesos a definir.

Provas e trabalhos especiais

Trabalho de pesquisa com relatório.

Trabalho de estágio/projeto

N/A

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Exame especial.

Melhoria de classificação

Exame especial.

Observações

N/A