Dinamica de Máquinas

Código:

EM0069

Sigla:

DM

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Mecânica Aplicada

Ocorrência: 2007/2008 - 1S

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	11	Plano de estudos oficial a partir de 2006/07	5	-	6	56	160

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Objectivos específicos:
•Modelização analítica e experimental de sistemas mecânicos para análise do comportamento dinâmico;
•Técnicas analíticas/numéricas de resolução dos modelos dinâmicos para determinação de propriedades dinâmicas e da resposta de sistemas mecânicos;
•Controlo de vibrações.

Resultados esperados:
No final do período lectivo pretende-se que o aluno:
•seja capaz de modelizar analítica e experimentalmente sistemas mecânicos para análise do seu comportamento dinâmico;
•saiba aplicar métodos de solução e técnicas de resolução para determinação das propriedades dinâmicas e da resposta no tempo e na frequência de sistemas mecânicos;
•esteja habilitado a realizar medições de respostas dinâmicas e a identificar propriedades dinâmicas;
•compreenda o comportamento dinâmico de sistemas mecânicos;
•conheça e saiba dimensionar soluções de controlo de vibrações;
•tenha adquirido capacidade de interpretação e crítica de resultados;
•esteja habilitado a dimensionar sistemas mecânicos sujeitos a condições operacionais prescritas.

Programa

Formulação das equações do movimento: coordenadas generalizadas, princípio de Hamilton, equações de Lagrange.

Sistemas discretos com múltiplos graus de liberdade: equações do movimento, sistemas semi-definidos, frequências e formas naturais, determinação da resposta forçada, análise modal, integração directa, análise da estabilidade.

Métodos aproximados em análise dinâmica: Método de Rayleigh-Ritz, funções de aproximação. Método dos elementos finitos, elementos de veio, elemento de barra e elemento de viga.

Dinâmica de rotores: equação do movimento, movimento de precessão, velocidades críticas, resposta forçada, efeito de auto-centragem, análise da estabilidade.

Controlo de vibrações: controlo das frequências naturais, amortecimento, isolamento, absorsor, equilibragem de componentes rotativos, equilibragem de máquinas alternativas.

Medição das vibrações e aplicações: transdutores de vibração, instrumentos de medição, excitadores de vibração, análise espectral, processamento digital do sinal, transformada discreta de Fourier, analisadores FFT, teste dinâmico de máquinas e estruturas, monitorização da condição de máquinas.

Análise modal experimental: modelos espacial, modal e de resposta em frequência, funções de resposta em frequência, expansão modal, algoritmos de identificação modal, sintetização de funções de resposta em frequência.

Bibliografia Obrigatória

J. Dias Rodrigues; Apontamentos de Vibrações de Sistemas Mecânicos, Edição 2007-08

Bibliografia Complementar

Kelly, S. Graham; Fundamentals of mechanical vibrations. ISBN: 0-07-911533-0
Meirovitch, Leonard; Elements of vibration analysis. ISBN: 0-07-041342-8
Meirovitch, Leonard; Analytical methods in vibrations
Rao, Singeresu S.; Mechanical Vibrations, Addison-Wesley Publishing Company, 1995

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

• Aulas teóricas de exposição e discussão de problemas tipo.
• Aulas práticas de resolução de problemas, discussão de trabalhos propostos e realização de trabalhos laboratoriais

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Peso (%)	Data Conclusão
Aulas da disciplina (estimativa)	Participação presencial	56,00
elaboração de relatórios	Trabalho escrito	16,00		2007-12-21
exame normal	Exame	3,00
exame de recurso	Exame	3,00
	Total:	-	0,00

Componentes de Ocupação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Data Conclusão
estudo teórico	Estudo autónomo	42
estudo teórico-prático (resolução de exercícios)	Estudo autónomo	42
	Total:	84,00

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

Classificação Final (CF): A classificação final será igual a 40% da classificação da Componente Distribuída (CD) mais 60% da classificação do Exame (EX): CF=0.4xCD+0.6xEX.

Provas e trabalhos especiais

Componente Distribuída (CD): A componente distribuída engloba um conjunto de trabalhos propostos designados por:
• TPC – Conjunto de exercícios propostos ao longo das aulas, a realizar em período extra-curricular, a submeter ao docente para correcção e classificação (pontuados de 0 a 20 valores). Está prevista a realização de 4 exercícios.
• TPL – Conjunto de trabalhos de laboratório cujos relatórios são submetidos ao docente para correcção e classificação (pontuados de 0 a 20 valores). Está prevista a realização de 2 trabalhos laboratoriais.
•A classificação da componente distribuída (CD) é igual a: CD=(TPC1+TPC2+...+TPL1+TPL2+...)/n.

Exame (EX): Prova Escrita (1ª Chamada e Recurso), pontuada de 0 a 20 valores e constituída por parte teórica (8 valores) sem consulta e parte prática (12 valores) com consulta dos Apontamentos da disciplina. A duração da prova é de 3 horas.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

A realizar de acordo com as normas em vigor na FEUP.

Melhoria de classificação

A melhoria de classificação implica a melhoria da classificação da componente Exame, a realizar de acordo com as normas em vigor na FEUP.

Observações

É necessário o conhecimento do “software” computacional “Matlab®”.