Mecânica III

Código:

EM0098

Sigla:

MECIII

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Mecânica Aplicada

Ocorrência: 2019/2020 - 2S

Ativa?	Sim
Página Web:	http://sigarra.up.pt/feup/pt/ucurr_geral.ficha_uc_view?pv_ocorrencia_id=275663
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	274	Plano de estudos oficial a partir de 2006/07	3	-	6	58,5	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Objectivos:

•compreensão da fenomenologia das vibrações mecânicas;

•análise, modelização e caracterização do movimeno oscilatório de sistemas mecânicos e das forças associadas;

•determinação dos efeitos da vibração no desempenho e segurança de sistemas mecânicos. 

Resultados de aprendizagem e competências

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.

Modo de trabalho

Presencial

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

•Os estudantes devem ter frequência e aprovação nas unidades curriculares de Mecânica I (equilíbrio de corpos rígidos, reacções nos apoios e geometria de massas), Mecânica II (cinemática e dinâmica de corpos rígidos, trabalho e energia) e Mecânica dos Sólidos (tracção-compressão, torção, flexão, condições de fronteira).

•Os estudantes devem possuir conhecimentos de cálculo vectorial e matricial e de equações diferenciais.

•Recomenda-se o conhecimento do ambiente computacional Matlab.

Programa

FUNDAMENTOS das VIBRAÇÕES MECÂNICAS: Vibração mecânica, Fenomenologia da vibração, Sistema vibratório, Classificação das vibrações, Classificação dos sistemas vibratórios, 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, Resposta a uma excitação periódica, Resposta a uma excitação impulsiva, Resposta a uma excitação transiente, Integral de Duhamel, Espectro de resposta transiente (choque).

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, 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.

Bibliografia Obrigatória

José Dias Rodrigues; Apontamentos de Vibrações de Sistemas Mecânicos, 2017 (Disponível na página web da UC)

Bibliografia Complementar

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

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

•Aulas teóricas (1x1.5h/semana) de exposição do conteúdo programático e discussão de problemas tipo.

•Aulas teórico-práticas (2x1.5h/semana) de resolução e discussão de exercícios propostos.

•Aula laboratorial (1x2h): realização de um trabalho experimental e resolução da respectiva ficha.

Software

Octave
Matlab

Palavras Chave

Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia mecânica > Engenharia da vibração

Tipo de avaliação

Avaliação por exame final

Componentes de Avaliação

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

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	97,00
Frequência das aulas	63,00
Trabalho laboratorial	0,00
Total:	160,00

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 estudantes é do tipo Exame Final: Exame de Época Normal e Exame de Recurso.

2. O exame consiste numa Prova Escrita pontuada de 0 a 20 valores e constituída por uma parte TEÓRICA (6 valores) SEM CONSULTA e uma parte PRÁTICA (14 valores) com consulta apenas do documento de apoio à unidade curricular intitulado ''Apontamentos de Vibrações de Sistemas Mecânicos''. A duração máxima do exame é de 90 minutos.

3. A Classificação Final à unidade curricular é igual à melhor classificação nas 2 provas de avaliação (Normal e Recurso).

4. 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, ...)

1. Os exames especiais realizam-se em épocas previstas pelas normas em vigor na FEUP.

2. O acesso à 3ª Época de Exame, englobada na Época Port.Est.Especiais 2ºS, é condicionada à obtenção de uma classificação mínima de 7 (sete) valores no exame de Época Normal ou de Recurso e ao seu requerimento à Direcção de Curso.

3. O exame de qualquer Época especial consiste numa Prova Escrita pontuada de 0 a 20 valores e constituída por uma parte TEÓRICA (6 valores) SEM CONSULTA e uma parte PRÁTICA (14 valores) com consulta apenas do documento de apoio à unidade curricular intitulado ''Apontamentos de Vibrações de Sistemas Mecânicos''. A duração máxima do exame é de 90 minutos.

4. A classificação final à unidade curricular é a classificação do exame.

Melhoria de classificação

1. A melhoria de classificação realiza-se em época prevista pelas normas em vigor na FEUP.

2. O exame de melhoria de classificação consiste numa Prova Escrita pontuada de 0 a 20 valores e constituída por uma parte TEÓRICA (6 valores) SEM CONSULTA e uma parte PRÁTICA (14 valores) com consulta apenas do documento de apoio à unidade curricular intitulado ''Apontamentos de Vibrações de Sistemas Mecânicos''. A duração máxima do exame é de 90 minutos.

4. A classificação final à unidade curricular é a melhor classificação entre a classificação anterior ao exame de melhoria e a classificação do exame de melhoria.

Observações

•Pré-requisitos:

•Os estudantes devem ter frequência e aprovação nas unidades curriculares de Mecânica I (equilíbrio de corpos rígidos, reacções nos apoios e geometria de massas), Mecânica II (cinemática e dinâmica de corpos rígidos, trabalho e energia) e Mecânica dos Sólidos (tracção-compressão, torção, flexão, condições de fronteira).

•Os estudantes devem possuir conhecimentos de cálculo vectorial e matricial e de equações diferenciais.

•Recomenda-se o conhecimento do ambiente computacional Matlab.