Mecânica não Linear dos Meios Contínuos para Análise por Elementos Finitos
| Áreas Científicas |
| Classificação |
Área Científica |
| OFICIAL |
Engenharia Mecânica |
Ocorrência: 2024/2025 - 1S 
Ciclos de Estudo/Cursos
Docência - Responsabilidades
Língua de trabalho
Português - Suitable for English-speaking students
Objetivos
Este curso aborda a mecânica contínua não linear, as formulações de elementos finitos associadas e as técnicas de solução de forma unificada. Na primeira parte, são revistos e aprofundados os conceitos de deformações finitas na mecânica do contínuo e o comportamento não linear dos materiais. A segunda parte é dedicada à formulação de elementos finitos e à implementação de problemas de contorno não lineares incrementais, considerando diferentes modelos de materiais inelásticos. Além disso, o curso enfatiza a compreensão da ferramenta computacional utilizada, seja uma calculadora ou um computador, bem como a análise do problema a ser resolvido. A construção de algoritmos eficientes que garantam a solução de problemas físicos com a precisão desejada, respeitando as limitações de recursos como tempo e memória, também será abordada.
Resultados de aprendizagem e competências
Compreensão aprofundada da ferramenta computacional utilizada, seja uma calculadora ou um computador, e do problema físico a ser resolvido. Desenvolvimento de algoritmos eficientes que permitam resolver o problema com a precisão desejada, levando em consideração as restrições de recursos disponíveis, como tempo de processamento e capacidade de memória.
Modo de trabalho
Presencial
Programa
1. Tensores: Álgebra, Operadores Lineares, Cálculo;
2. Diferenciação;
3. Cinemática: Movimento, Gradiente, Decomposição Polar, Taxas;
5. Balanço Global: Massa, Momentum, Energia, Entropia;
6. Tensão: Teorema de Cauchy e Medidas Alternativas de tensão;
7. Mecânico. Problema de valor limite;
8. Invariância: Observador;
9. Formulação por Elementos Finitos. Derivação de um problema Não Linear Solução Iterativa de um Sistema de Equações Não Lineares - Método Newton Raphson. Cálculo da Matriz de Rigidez Tangencial; Representação Alternativa do Tensor Tangente;
10. Elasticidade Finita: Indiferença de referencial, Isotropia; Hiperelasticidade: Modelo de Material Neo-hook, Modelo de Material Ogden; Cálculo do Tensor Tangente;
11. Modelos reológicos (viscoelasticidade, ..);
12. Formulação mecânica contínua: Viscoelasticidade; Danos;
13. Implementação de Elementos Finitos: Vetor de Esforços Internos e Matriz de Rigidez Tangencial; Cálculo de equações de evolução e tangente material consistente; Comportamento material independente da taxa;
Bibliografia Obrigatória
Javier Bonet, Richard D. Wood;
Nonlinear continuum mechanics for finite element analysis. ISBN: 0-521-57272-X
Métodos de ensino e atividades de aprendizagem
Exposição em sessões teórico-práticas das várias matérias que integram o programa com o recurso a exemplos de aplicação, e resolução de problemas propostos.
Tipo de avaliação
Avaliação distribuída sem exame final
Componentes de Avaliação
| Designação |
Peso (%) |
| Apresentação/discussão de um trabalho científico |
20,00 |
| Trabalho escrito |
80,00 |
| Total: |
100,00 |
Componentes de Ocupação
| Designação |
Tempo (Horas) |
| Apresentação/discussão de um trabalho científico |
2,00 |
| Elaboração de projeto |
140,00 |
| Estudo autónomo |
20,00 |
| Total: |
162,00 |
Obtenção de frequência
.
Fórmula de cálculo da classificação final
100% para o trabalho devenvolvido.