Vibrações e Ruído

Código:

EM0043

Sigla:

VR

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Mecânica Aplicada

Ocorrência: 2010/2011 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Secção de Mecânica Aplicada
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado 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
MIEM	253	Plano de estudos oficial a partir de 2006/07	4	-	6	56	160

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Objectivos específicos:
•compreensão da fenomenologia das vibrações mecânicas;
•análise e caracterização do movimeno oscilatório de sistemas mecânicos e das forças associadas;
•determinação dos efeitos da vibração na performance e segurança de sistemas mecânicos.

Resultados esperados:
No final do período lectivo pretende-se que o estudante:
•conheça os conceitos básicos e a terminologia da teoria das vibrações mecânicas;
•conheça o comportamento tipo de sistemas canónicos;
•seja capaz de estabelecer modelos físicos/matemáticos discretos e contínuos unidimensionais para análise da vibração de sistemas mecânicos;
•saiba aplicar adequados métodos de solução para determinação das características dinâmicas e da resposta de sistemas mecânicos sujeitos a solicitações dinâmicas;
•saiba dimensionar sistemas mecânicos segundo critérios de comportamento dinâmico;
•conheça e saiba dimensionar algumas soluções de controlo de vibrações.

Programa

FUNDAMENTOS das VIBRAÇÕES MECÂNICAS: Vibração mecânica, Fenomenologia da vibração, Sistema vibratório, Classificação das vibrações, Classificação dos sistemas vibratórios, Procedimento em análise de vibrações, Movimento harmónico.

SISTEMAS COM UM GRAU DE LIBERDADE: Equação diferencial de movimento, Vibração livre, Frequência natural, Razão de amortecimento, Decremento logarítmico, Vibração forçada, Resposta a uma excitação harmónica, Frequência de ressonância, Transmissibilidade, Resposta ao desequilíbrio, Transdutores de vibrações, Função de resposta em frequência, Resposta a uma excitação periódica, Resposta a uma excitação transiente, Integral de Duhamel, Espectro de choque, Integração directa.

SISTEMAS COM 2 GRAUS DE LIBERDADE: Coordenadas generalizadas, Energia potencial e cinética, Equações de Lagrange, Equação matricial de movimento, Vibração livre não amortecida, Frequências e formas naturais de vibração, Ortogonalidade dos vectores modais, Resposta a uma excitação inicial, Quociente de Rayleigh, Resposta a uma excitação harmónica, Resposta a uma excitação genérica, Coordenadas naturais, Análise modal, Sobreposição moda, Amortecimento de Rayleigh.

SISTEMAS COM N GRAUS DE LIBERDADE: Coordenadas generalizadas, Energia potencial e cinética, Equações de Lagrange, Equação matricial de movimento, Vibração livre não amortecida, Frequências e formas naturais de vibração, Ortogonalidade dos vectores modais, Resposta a uma excitação inicial, Quociente de Rayleigh, Resposta a uma excitação harmónica, Resposta a uma excitação genérica, Coordenadas naturais, Análise modal, Integração directa, Amortecimento de Rayleigh.

CONTROLO DE VIBRAÇÕES: Isolamento de vibrações, Absorsor de vibrações.

SISTEMAS CONTÍNUOS: Vibração transversal de uma corda, Equação de onda, Vibração longitudinal de barras, Vibração de torção de veios, Vibração de flexão de vigas, Frequências e formas naturais, Resposta forçada, Análise modal, Métodos aproximados, Método de Rayleigh.

RUÍDO: Conceitos fundamentais do ruído, Propagação do som através do ar e das estruturas, Pressão, Intensidade e Potência sonoras, Controlo de ruído industrial, Indicações sobre legislação.

Bibliografia Obrigatória

José Dias Rodrigues ; Apontamentos de Vibrações de Sistemas Mecânicos , 2011 (Disponível na página web da disciplina)

Bibliografia Complementar

Rao, Singiresu S.; Mechanical Vibrations. ISBN: 0-13-048987-5
Kelly, S. Graham; Fundamentals of mechanical vibrations. ISBN: 0-07-911533-0
Meirovitch, Leonard; Elements of vibration analysis. ISBN: 0-07-041342-8
William T. Thomson; Vibration theory and aplications. ISBN: 0-04-531003-3

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

•Aulas teóricas (2x1h/semana) de exposição do conteúdo programático e discussão de problemas tipo.
•Aulas teórico-práticas (1x2h/semana) de resolução de exercícios propostos.

Software

Matlab

Palavras Chave

Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia mecânica > Engenharia da vibração

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Peso (%)	Data Conclusão
Participação presencial (estimativa)	Participação presencial	56,00
Avaliação	Exame	6,00
Resolução de exercícios	Teste	49,00
	Total:	-	0,00

Componentes de Ocupação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Data Conclusão
Estudo	Estudo autónomo	42
Consulta de bibliografia	Estudo autónomo	14
	Total:	56,00

Obtenção de frequência

Inscrição e número de faltas não superior ao máximo permitido pelas normas em vigor na FEUP.

Fórmula de cálculo da classificação final

1. A avaliação dos alunos é do tipo Parcelar e Exame Final.
2. A Avaliação Parcelar é realizada através de duas provas: uma prova intercalar a realizar em data fixada pelo calendário de testes do 2º semestre e uma prova na data do exame da 1ª Chamada fixada pelo calendário de exames do 2º semestre.
3. Os conteúdos programáticos em avaliação nas provas parcelares são exclusivos.
4. Em cada uma das avaliações parcelares, a nota mínima é de 7 valores (em 20).
5. As duas provas têm igual peso (50%) na nota final da Avaliação Parcelar.
6. A classificação final da Avaliação Parcelar é igual à média das provas parcelares ou igual a 9 valores no caso de a média ser igual ou superior a 10 valores mas não se verificar o requisito do ponto 4.
7. Os alunos que:
• nas duas provas parcelares, não obtiverem a classificação final de 10 valores;
• tenham faltado a ambas as provas de Avaliação Parcelar,
podem realizar o Exame de Recurso, em data fixada pelo calendário de exames do 2º semestre, que avalia todo o conteúdo programático da disciplina.
8. Cada uma das 3 provas de avaliação consiste numa Prova Escrita pontuada de 0 a 20 valores e constituída por parte TEÓRICA (8 valores) SEM CONSULTA e parte PRÁTICA (12 valores) com consulta apenas do documento de apoio à disciplina intitulado ''Apontamentos de Vibrações de Sistemas Mecânicos''. A duração máxima de cada prova é de 3 horas.
9. A Classificação Final à disciplina é igual à classificação final da Avaliação Parcelar definida no ponto 6 ou à classificação do Exame de Recurso.
10. A aprovação na disciplina verifica-se para uma Classificação Final igual ou superior a 10 valores (em 20).

Provas e trabalhos especiais

Não se aplica.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

EXAME: Prova Escrita pontuada de 0 a 20 valores e constituída por parte TEÓRICA (8 valores) SEM CONSULTA e parte PRÁTICA (12 valores) com consulta apenas do documento de apoio à disciplina intitulado ''Apontamentos de Vibrações de Sistemas Mecânicos''. A duração da prova é de 3 horas.

A prova realiza-se em épocas previstas pelas normas em vigor na FEUP.

Melhoria de classificação

EXAME: Prova Escrita pontuada de 0 a 20 valores e constituída por parte TEÓRICA (8 valores) SEM CONSULTA e parte PRÁTICA (12 valores) com consulta apenas do documento de apoio à disciplina intitulado ''Apontamentos de Vibrações de Sistemas Mecânicos''. A matéria da prova engloba a totalidade do conteúdo programático da disciplina. A duração da prova é de 3 horas.

A prova realiza-se em época prevista pelas normas em vigor na FEUP.

Observações

Recomenda-se a frequência prévia e aprovação nas disciplinas de Mecânica I, Mecânica II, Mecânica dos Sólidos e Mecânica das Estruturas I.

Recomenda-se o conhecimento do “software” computacional “Matlab®”.