Código Oficial: | 9123 |
Sigla: | L.EM |
Descrição: | O 1º ciclo de estudos em Engenharia Mecânica (L.EM) é um ciclo de estudo de banda larga, de assumidamente não profissionalizante, conciliando: - Uma formação cuidada nas ciências básicas, nomeadamente na Matemática, Física e Desenho técnico; - Uma formação abrangente nas grandes áreas científicas da Engenharia Mecânica, com ênfase especial nas áreas da Mecânica dos Sólidos e das Estruturas, da Mecânica dos Fluidos, da Termodinâmica e da - Transferência de Calor, da Eletricidade e da Automação, dos Materiais e Processos Tecnológicos, e da Gestão da Produção; - Uma componente laboratorial e computacional elevada; - O desenvolvimento de competências transversais; - Realização de projetos em ambiente académico, de investigação ou empresarial. |
A unidade curricular tem dois objetivos fundamentais: por um lado, tratando-se de uma unidade curricular propedêutica, tem um caráter didático/científico, promovendo o desenvolvimento do raciocínio lógico e de métodos de análise e, por outro, visa introduzir e desenvolver em termos teóricos um conjunto de conceitos que serão ferramentas essenciais para apoio às unidades curriculares da L.EM.
São introduzidos conceitos fundamentais sobre Álgebra Linear e Álgebra Vetorial e Geometria Analítica, que se consideram indispensáveis na formação matemática de um estudante de Engenharia.
Conhecimentos teóricos e práticos, essenciais, sobre o cálculo diferencial e integral de funções reais de variável real e sobre algumas das suas aplicações.
Pretende-se colocar os alunos em contacto com os principais conceitos de Organização e Gestão, proporcionando uma visão integrada das diferentes áreas da gestão e das problemáticas das organizações. Nesse sentido, abordam-se os principais conceitos de gestão, de organização e das áreas funcionais. É dada enfâse ao suporte à decisão na gestão das operações produtivas de empresas industriais.
Adquirir conhecimentos teóricos e práticos, essenciais, sobre o cálculo diferencial e integral de funções reais e vectoriais de uma ou várias variáveis, e sobre algumas das suas aplicações.
Desenvolver o conhecimento e compreensão sobre as principais áreas da Engenharia Mecânica. Adquirir informação sobre os principais processos tecnológicos utilizados no desenvolvimento de produtos e na fabricação de componentes. Proporcionar a abertura de perspetivas relativamente aos factores condicionantes da fabricação e uso de produtos, assim como a sua interação com o utilizador e ainda tendo em consideração as questões ambientais e de sustentabilidade.
JUSTIFICAÇÃO - A unidade curricular Mecânica I constitui o primeiro marco na formação específica do engenheiro mecânico com a introdução dos conceitos fundamentais que definem o equilíbrio das estruturas de engenharia e que estão na base do seu dimensionamento. Trata-se de uma disciplina da área da Física dedicada ao estudo da Estática e da Geometria das Massas.
OBJETIVOS - A unidade curricular tem por objetivos instruir e desenvolver a capacidade para resolver problemas da mecânica dos sistemas de pontos materiais e dos corpos rígidos em repouso (estática), através da introdução dos conceitos teóricos e das metodologias práticas para as aplicações correntes da Engenharia. A identificação das principais ações sobre um corpo ou estrutura, forças e/ou momentos, a análise da cinemática das ligações desta ao exterior e a construção de um modelo de cálculo, diagrama de corpo livre, constituem os principais objetivos da componente dedicada ao estudo da estática. Da mesma forma deverão adquirir conhecimentos para estudar a distribuição de massa de um corpo para obter o centro de gravidade e a matriz de inércia de áreas e volumes.
OBJETIVOS ESPECIFICOS - Na estática deverão ser capazes de identificar todas as ações e ligações externas numa estrutura, obter o diagrama de corpo livre desta e utilizar o cálculo vetorial para determinar as reações de apoio. Deverão ainda ser capazes de analisar as cargas internas em estruturas articuladas e identificar suas forças de ligação. Nesta UC o aluno deverá adquirir também uma boa formação no estudo do atrito estático a seco (Coulomb) e na sua contribuição para o equilibrio das estruturas. Na componente de Geometria de Massas o aluno deverá aprender a cálcular a posição do centro de gravidade e matriz de inércia de áreas e volumes.
Objectivos específicos: Sendo uma disciplina de formação de base o objetivo é dotar os estudantes de conceitos necessários para a formulação e desenvolvimento de algoritmos que permitam resolver vários tipos de problemas numéricos, independentemente da linguagem de programação. Os programas incidem entre outros temas, no cálculo vectorial e matricial, na integração numérica e na aproximação polinomial. A linguagem de programação utilizada para o desenvolvimento e teste dos programas é o Python. Na segunda parte do semestre é apresentado o ambiente de trabalho MATLAB.
Específicos: compreender as diversas formas de energia (semelhanças e diferenças) bem como as leis fundamentais da Termodinâmica e a sua aplicação a sistemas.
Nesta disciplina pretende-se atingir os seguintes objectivos: transmitir aos alunos conceitos e técnicas de integração de equações diferenciais ordinárias (e de sistemas de equações diferenciais ordinárias), de modo a que aprendam a reconhecer uma equação diferencial(ou sistema) e resolvê-la usando essas técnicas. Pretende-se também que o aluno consiga resolver alguns problemas, quer de natureza física quer de natureza geométrica, pondo-os sob a forma de uma equação diferencial e determinando a sua solução, assim como dotar o aluno com os conhecimentos de cálculo diferencial e integral em espaços tridimensionais que permitam a sua utilização como ferramenta no estudo e resolução de problemas de engenharia. Os alunos deverão ainda ficar habilitados a usar a representação e/ou aproximação de funções periódicas em séries de Fourier em variadas aplicações. Espera-se que os alunos fiquem aptos a: -resolver equações diferenciais e sistemas -calcular integrais de linha e de superfície -representar funções em séries de Fourier
Gerais:
Específicos:
1. Conhecer os conceitos de CINEMÁTICA necessários à caracterização do movimento dos CORPOS RÍGIDOS, nomeadamente a determinação de velocidades e acelerações. 2. Saber determinar os campos de velocidades e acelerações contemporâneas, em movimentos absolutos ou relativos dos diversos componentes de um mecanismo, em movimento arbitrário 3 D. 3. Conhecer as "solicitações" que actuam sobre um sólido devidas ao seu movimento (massa e inércia). 4. Saber determinar o equilíbrio dinâmico de sistemas mecânicos atrvés dos teoremas vectoriais, dos teoremas energéticos e do teorema do impulso e quantidade de movimento. No final do semestre espera-se que o aluno saiba analisar os comportamentos cinemático e dinâmico de mecanismos bidimensionais e tridimensionais.
1. Saber analisar qualquer sistema motor térmico à luz da Primeira e da Segunda Lei da Termodinâmica.
2. Estar apto a propor melhorias em sistemas motores térmicos existentes em termos dos seus parâmetros caracterizadores.
3. Saber analisar qualquer máquina frigorífica e bomba de calor à luz da Primeira e da Segunda Lei da Termodinâmica bem como propor soluções para um melhor desempenho.
4. Estar apto a analisar misturas gasosas não reativas e reativas com ênfase para o condicionamento de ar e processos de combustão.
No final da unidade curricular é esperado que o estudante saiba analisar o desempenho de sistemas de conversão de energia térmica
Os objectivos desta unidade curricular de competências transversais são:
OBJETIVOS ESPECÍFICOS: Apresentar conceitos fundamentais de Eletricidade e de Circuitos Magnéticos no âmbito do curso de Engenharia Mecânica, ou seja, no âmbito de um curso de Engenharia não-Eletrotécnica.
O objetivo geral desta formação é a capacitação dos estudantes para a identificação e caraterização de contaminações de origem antropogénica em ambientes multi-compartimentais.
A formação irá permitir sensibilizar e dar a conhecer aos estudantes as metodologias a seguir face a uma situação real de poluição (in)visível, como é o caso das contaminações profundas que afetam solos e águas subterrâneas.
Nesta formação em competências transversais procura-se que os estudantes adquiram competências na utilização de Folhas de Cálculo, em particular o MS Excel, para a resolução de problemas de gestão e análise de grandes volumes de dados, nomeadamente utilizando séries de dados disponíveis na Pordata, no INE e outros.
Procura-se que os estudantes adquiram competências transversais na resolução de problemas de gestão e análise de dados com recurso à linguagem Python e às suas bibliotecas, nomeadamente utilizando séries de dados disponíveis na Pordata e no INE.
A Robótica é um meio privilegiado de aplicação da engenharia onde se conjugam conhecimentos de Matemática, Física, Eletrónica, Programação, etc; sendo assim complementar às competências técnico-científicas que são aprendidas nos programas de estudo que os estudantes desta formação frequentam.
A introdução à Robótica tem como objetivo permitir o desenvolvimento de competências de desenvolvimento e integração de diversos conhecimentos de uma forma muito atrativa e baseada em trabalhos práticos com equipamento real. A compreensão do princípio de funcionamento de diversos sensores e atuadores e a sua aplicação em sistemas reais, alargará a compreensão e a atratividade da Física e da Matemática.
A introdução às linguagens de programação é algo relevante em qualquer curso de engenharia, tecnologias e ciências exatas. Os estudantes, ao adquirirem competências básicas de programação aplicada à robótica, aumentarão o seu potencial de desenvolver aplicações que envolvam hardware e software/firmware; sendo assim que esta formação em CT é transversal a várias áreas de estudo.
É também objetivo desta formação promover o desenvolvimento de soft skills. Assim, será através do trabalho em grupo a desenvolver sobre a matéria lecionar e para aplicação das aprendizagens que os estudantes terão oportunidade de desenvolver soft-skills como a capacidade de trabalhar em equipa e desenvolver vários papeis, a cooperação entre os membros da mesma.
Analisar, compreender e caraterizar o comportamento dos fluidos em repouso e em movimento com base nas suas propriedades e nas leis fundamentais da mecânica. Recorrendo a metodologias específicas e, nalguns casos, introduzindo simplificações relevantes, resolver problemas de mecânica dos fluidos em engenharia e criar a base para a resolução de outros mais abrangentes, com os conhecimentos complementares a transmitir no âmbito da Mecânica dos Fluidos II e do Mestrado em Engenharia Mecânica.
Compreensão dos conceitos fundamentais da Mecânica dos Sólidos. Sua aplicação ao estudo das peças lineares sujeitas a solicitações de tração/compressão, torção, flexão e suas combinações. Desenvolvimento da capacidade da utilização dos conhecimentos adquiridos na resolução de problemas estruturais simples.
São objetivos gerais da unidade de formação:
- Capacitar os estudantes que desenvolvem a atividade em laboratórios para uma atuação condizente com as normas de segurança.
- Identificar riscos de acidentes decorrentes do manuseamento de agentes tóxicos, corrosivos e inflamáveis, falhas na infraestrutura dos laboratórios ou nas condições operacionais e formas de solucionar esses problemas.
- Criar e manter atualizados documentos padronizados para uso nos laboratórios.
Os objectivos desta unidade curricular de competências transversais são:
OBJECTIVOS ESPECÍFICOS: Dotar os estudantes com uma visão integrada da Estatística e da sua utilidade, tornando-os utilizadores potenciais da Estatística Descritiva e da Inferência Estatística.
Nesta formação em competências transversais procura-se que os estudantes adquiram competências na utilização de Folhas de Cálculo, em particular o MS Excel, para a resolução de problemas de gestão e análise de grandes volumes de dados, nomeadamente utilizando séries de dados disponíveis na Pordata, no INE e outros.
Procura-se que os estudantes adquiram competências transversais na resolução de problemas de gestão e análise de dados com recurso à linguagem Python e às suas bibliotecas, nomeadamente utilizando séries de dados disponíveis na Pordata e no INE.
A introdução à Robótica tem como objetivo permitir o desenvolvimento de competências de desenvolvimento e integração de diversos conhecimentos de uma forma muito atrativa e baseada em trabalhos práticos com equipamento real. A compreensão do princípio de funcionamento de diversos sensores e atuadores e a sua aplicação em sistemas reais, alargará a compreensão e a atratividade da Física e da Matemática.
A introdução às linguagens de programação é algo relevante em qualquer curso de engenharia, tecnologias e ciências exatas. Os estudantes, ao adquirirem competências básicas de programação aplicada à robótica, aumentarão o seu potencial de desenvolver aplicações que envolvam hardware e software/firmware; sendo assim que esta formação em CT é transversal a várias áreas de estudo.
É também objetivo desta formação em CT promover o desenvolvimento de soft skills. Assim, será através do trabalho em grupo a desenvolver sobre a matéria lecionar e para aplicação das aprendizagens que os estudantes terão oportunidade de desenvolver soft-skills como a capacidade de trabalhar em equipa e desenvolver vários papeis, a cooperação entre os membros da mesma.
A avaliação irá permitir aos estudantes desenvolver soft-skills nas áreas de elaboração de relatórios científicos e de comunicação/apresentações orais com a defesa de ideias e argumentação.
Análise e dimensionamento de estruturas isostáticas e hiperestáticas: vigas, pórticos, sistemas articulados e estruturas reticuladas. Análise de estruturas por recurso a métodos numéricos e tendo por base a mecânica dos sólidos. A análise de estruturas pressupõe a determinação dos esforços, deformações e tensões na estrutura permitindo assim validar a solução estrutural proposta. São apresentadas as metodologias de dimensionamento e verificação da segurança.
Objetivos específicos: Conhecimento, compreensão e análise do Método dos Deslocamentos e do Método dos Elementos Finitos (formulado com base no método dos deslocamentos), aplicando-o à resolução de problemas de análise linear elástica de estruturas. Perspetiva-se que os estudantes conheçam os fundamentos do Método dos Deslocamentos e sejam capazes de construir a matriz de rigidez e o vetor solicitação de uma estrutura; saibam introduzir as condições de fronteira que simulem as ligações ao exterior da referida estrutura e determinar o vetor de deslocamentos nodais; saibam calcular os esforços atuantes em secções críticas desta estrutura. Espera-se que, no final do período letivo, os estudantes conheçam os fundamentos do Método dos Elementos Finitos, sejam capazes de construir, por integração numérica a matriz de rigidez e o vetor solicitação de um elemento finito, isoparamétrico, de forma triangular e quadrangular, com aproximação linear/quadrática, destinado à análise linear-elástica de estruturas; sejam capazes de, a partir dos deslocamentos nodais, calcular os deslocamentos, as deformações e as tensões em pontos do interior de um elemento finito.
Analisar, compreender e caraterizar o comportamento dos fluidos em escoamentos interiores, as necessidades energéticas de um escoamento e o funcionamento de bombas e ventiladores centrífugos, a medição de grandezas fundamentais em escoamentos, a interação entre um fluido em movimento e um objeto nele imerso, e alguns aspetos fundamentais dos escoamentos em superfície livre e compressíveis, tendo em vista a resolução de problemas de mecânica dos fluidos em engenharia.
São objetivos gerais da unidade de formação:
- Capacitar os estudantes que desenvolvem a atividade em laboratórios para uma atuação condizente com as normas de segurança.
- Identificar riscos de acidentes decorrentes do manuseamento de agentes tóxicos, corrosivos e inflamáveis, falhas na infraestrutura dos laboratórios ou nas condições operacionais e formas de solucionar esses problemas.
- Criar e manter atualizados documentos padronizados para uso nos laboratórios.
Estudo dos sistemas de acionamento, transmissão de energia e comando através de fluidos:pneumática e hidráulica convencional.
No final da unidade curricular o estudante deverá saber:
-os princípios de funcionamento das tecnologias envolvidas nos sistemas hidráulicos e pneumáticos,
-selecionar componentes para uma aplicação.
-dimensionar e conceber sistemas hidráulicos e pneumáticos, mediante uma especificação.
O objetivo específico desta disciplina é o de proporcionar uma compreensão global das potencialidades dos sistemas lógicos de controlo e das tecnologias que lhes estão associadas no contexto da automação industrial. Trata-se assim de uma disciplina introdutória ao projeto de controladores lógicos, especialmente adaptada aos alunos de uma licenciatura em engenharia mecânica. Depois de compreender a matéria versada nesta disciplina o aluno estará na posse dos conceitos científicos e técnicos necessários à prossecução de estudos avançados de projeto e utilização de sistemas lógicos de controlo na automação industrial, em especial de sistemas programados.
A disciplina visa fornecer conhecimentos relativos ao projecto de máquinas, através da análise de problemas de dimensionamento e de alguns tipos de órgãos de máquinas de uso frequente. Pretende-se que os alunos façam aplicação dos conhecimentos previamente adquiridos noutras disciplinas (Mecânica dos Sólidos, Estruturas, Materiais, ... ) e os complementem com a aplicação a orgãos mecânicos.
Esta unidade curricular visa a aquisição de conhecimentos fundamentais, necessários ao entendimento de dois grupos de processos de fabrico complementares, no que se refere à produção de peças complexas e/ou à produção em série: processos de maquinagem por arranque de apara e processos baseados na conformação plástica. Pretende-se estimular os estudantes na aquisição conhecimentos relativos às soluções tecnológicas mais comuns e atuais, associadas aos dois grupos de processos, e ao mesmo tempo a sua aplicação no fabrico de peças recorrendo sempre às soluções mais eficientes. Esta unidade curricular, e na sequência da unidade curricular de Processos de Fabrico I, irá proporcionar aos estudantes uma formação sólida e uma visão abrangente, teórica e prática, sobre os processos de fabrico que dominam a indústria de produção de peças. Os conhecimentos adquiridos irão igualmente constituir a base para um desenvolvimento futuro de novos conhecimentos na área dos processos avançados de fabrico.
Aplicar os conceitos apreendidos ao longo dos 3 anos de formação na resolução de projetos propostos por empresas, institutos de investigação e docentes envolvidos, com recurso a técnicas computacionais e experimentais, com vista a:
Objectivos: Conhecer e compreender os mecanismos e os modos de transferência de calor e as equações que os caraterizam; saber aplicar essas equações a situações práticas, quer em problemas de análise quer em problemas de projeto; ter um primeiro contacto com técnicas experimentais de transferência de calor; compreender os fundamentos da análise de TC usando métodos numéricos.