Método dos Elementos Finitos

Código:

MMC002

Sigla:

MEF

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Engenharia

Ocorrência: 2021/2022 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Secção de Mecânica Aplicada
Curso/CE Responsável:	Mestrado em Mecânica Computacional

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MMC	7	Plano de estudos oficial a partir de 2011/12	1	-	7,5	70	202,5

Língua de trabalho

Inglês

Objetivos

A unidade curricular de Método dos Elementos Finitos visa dotar os estudantes de conhecimentos na área dos métodos numéricos para aplicação na simulação associada à mecânica estutural com especial  enfâse no Método dos Elementos Finitos.

Espera-se que, no final do período lectivo, os estudantes tenham adquirido conhecimentos que lhes permitam a utilização de ferramentas tendo em vista a construção de modelos (discretização, imposição de condições de contorno e propriedades de material) e a correta interpretação de resultados, pelo que devem ganhar competências ao nível elementar, tais como, a formulação de um elemento finito (estabelecimento da matriz de rigidez, cálculo do campo de deformações de de tensões).

Resultados de aprendizagem e competências

Os estudantes devem adquirir competências para efectuar uma análise relacionada com a mecânicaestrutural por recurso ao método dos elementos finitos.

Modo de trabalho

Presencial

Programa

Breve revisão dos fundamentos da mecãnica dos sólidos (estado de tensão, estado de deformação, leis constitutivas).

O Método dos elementos finitos: Generalidades. Problemas discretos e contínuos. Necessidades de discretização. Análise linear elástica bi-dimensional, pelo Método dos Elementos Finitos. Equação de equilíbrio em domínio 2D. Decomposição em elementos triangulares de 3 nós. Campo de deslocamentos; campo de tensões; sistema de forças nodais. Funções de interpolação ou funções de forma. Matriz de deformações [B]; matriz de elasticidade [D]; matriz de rigidez [K]. Vector solicitação. Apresentação de funções de forma habituais, para elementos 1D, 2D quadrangulares e triangulares e 3D hexaédricos e tetraédricos. Elementos isoparamétricos. Integração pelo método de Gauss. Formulação de alguns elementos para análise linear elástica. Pré e pós processamento: principais tipos de geração de malhas; estabelecimento de isocurvas e sua interpretação.

Aplicação prática do método em sistemas mecânicos.

Bibliografia Obrigatória

Jacob Fish, Ted Belytschko; A first course in finite elements. ISBN: 978-0-470-03580-1
Cees Oomens, Marcel Brekelmans, Frank Baaijens; Biomechanics. Concepts and Computation, Cambridge University Press, 2009. ISBN: 978-0-521-87558-5

Bibliografia Complementar

A. J. M. Ferreira; Problemas de elementos finitos em MATLAB. ISBN: 978-972-31-1329-7

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

1 aulas teórico-práticas por semana de 3h para exposição da matéria e demonstração da respetiva aplicabilidade.
1 aula prática (2 horas).

Software

ABAQUS
ANSYS Academic Teaching Intro

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	60,00
Trabalho escrito	40,00
Total:	100,00

Obtenção de frequência

Realização de um trabalho prático.

Fórmula de cálculo da classificação final

40% trabalho + 60% exame

Observações

Dear Students,

Please, use the following link for the FEM classes on Monday:
https://videoconf-colibri.zoom.us/j/85605195995

best regards