Método dos Elementos Finitos

Código:

EM0065

Sigla:

MEF

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Mecânica Aplicada

Ocorrência: 2017/2018 - 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	53	Plano de estudos oficial a partir de 2006/07	5	-	6	45,5	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Ser capaz de desenvolver Elementos Finitos e de Construir as Matrizes e Vetores Relevantes para Efeitos de Resolução de Problemas em Mecânica dos Sólidos em termos dos deslocamentos. Programar o Método dos Elementos Finitos aplicado ao cálculo de sólidos e estruturas.

Resultados de aprendizagem e competências

No final da disciplina o aluno deve ter capacidade de programação do Método dos Elementos Finitos para Problemas Lineares e/ou não Lineares. Deve ter também capacidade de dissertar sobre o desenvolvimento de novos elementos e capacidade de interpretação de resultados para um leque variado de problemas.

Modo de trabalho

Presencial

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

Mecânica I, Mecânica dos Sólidos, Mecânica das Estruturas I e II.

Programa

1-Formulação de Problemas em Mecânica dos Sólidos. 2- Métodos Energéticos: apresentação geral dos métodos energéticos em Mecânica das Estruturas com particular referência para os teoremas baseados em formulações de deslocamentos. 3 - Formulação de Elementos Finitos; Método Geral: definição, por etapas, da formulação de Elementos Finitos em termos de deslocamentos. 4- Elementos 2D. Interpolação: funções de forma, exigências para as funções de forma; dedução de funções de forma a partir de polinómios; polinómios de Lagrange; polinómios de "Serendipity"; funções de forma em coordenadas naturais. 5-Elementos 3D, Elementos de Viga e Elementos de Placa. 6 - Vibrações e Análise Dinâmica pelo Método dos Elementos Finitos. 7- Problemas Materialmente não Lineares, Plasticidade. 8- Algoritmos de Solução não Linear. 9- Elasticidade não Linear, Não Linearidade Geométrica.

Bibliografia Obrigatória

Oñate Eugenio; Sructural Analysis with the Finite Element Method- Vol1 e Vol2, Springer, 2009
Reddy, J. N.; An Introduction to the Finite Element Method. ISBN: 0-07-112799-2
Zienkiewicz, O. C.; The finite element method. ISBN: 0-07-084174-8(vol.1)
Zienkiewicz, O. C.; Finite elements and approximation
COOK, R. D; MALKUS, D. S. and PLESHA, M. E; Concepts and Applications of Finite Element Analysis, John Wiley & Sons, 1989.
Zienkiewicz, O. C.; The finite element method. ISBN: 0-07-084072-5
Cook, Robert D.; Finite element modeling for stress analysis. ISBN: 0-471-11598-3
Cook, Robert D.; Concepts and Applications of Finite Element Analysis. ISBN: 0-471-03050-3
Smith, I. M.; Programming the finite element method. ISBN: 0-470-84970-3

Bibliografia Complementar

Hinton, E.; Finite element programming. ISBN: 0-12-349350-1
Owen, D. R. J; Finite elements in plasticity. ISBN: 0-906674-05-2
Hughes, Thomas J. R.; The finite element method. ISBN: 0-13-317017-9
F. Teixeira-Dias,... [et al.]; Método dos elementos finitos. ISBN: 978-972-8480-25-7
BATHE, K. J. ; Finite Element Procedures, Prentice-Hall, 1996
Szabó, Barna; Finite element analysis. ISBN: 0-0471-50273-1
CRISFIELD, M .A.; Finite Element Procedures for Structural Analysis, Pineridge Press, Vol. 1, 1986

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas Teóricas e Aulas Teórico - Práticas. Nas Aulas Teóricas que serão de exposição serão apresentados os vários assuntos. Nas aulas Teórica práticas serão orientados trabalhos individuais que serão realizados no período de aulas, nas aulas e em casa.

Software

Abaqus 6.2
Ansys 5.7
Matlab 6 R12.1
Fortran 5.0

Tipo de avaliação

Avaliação por exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	50,00
Participação presencial	0,00
Trabalho laboratorial	50,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	71,00
Frequência das aulas	49,00
Trabalho laboratorial	42,00
Total:	162,00

Fórmula de cálculo da classificação final

A classificação final é a média das classificações obtidas na componente respeitante aos trabalhos (Parte 1) e no exame (Parte 2), em cada uma das componentes é necessária a obtenção de uma nota mínima de 7 Valores.
A não obtenção de pelo menos 7 valores no Trabalho é motivo para não poder fazer quaisquer exames subsequentes.

Provas e trabalhos especiais

Realização de trabalhos sobre utilização e/ou programação de Elementos Finitos, como referido em "Componentes da Avaliação".

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Realização de uma prova escrita final correspondente à 2ª parte da avaliação.
O Trabalho tem de ser feito durante o período letivo da disciplina.

Melhoria de classificação

É possivel melhorar a Parte 2 ( Prova escrita) da avaliação no Exame de Recurso.
O Trabalho não é susceptível de melhoria.