Modelação em Ciência de Materiais

Ano
1
Ano lectivo
2020-2021
Código
03015756
Área Científica
Ciências e Engenharia de Materiais
Língua de Ensino
Português
Modo de Ensino
Presencial
Créditos ECTS
6.0
Tipo
Opcional
Nível
3º Ciclo - Doutoramento

Métodos de Ensino

50% da classificação do exame final + 25% da classificação dos trabalhos práticos computacionais, cobrindo aspetos mais gerais das várias técnicas descritas + 25% da classificação do trabalho final com discussão oral, envolvendo o uso aprofundado de uma técnica de modelação.

Resultados de Aprendizagem

O aluno deverá adquirir competências: -na modelação de fenómenos e processos em Ciência e Engenharia de Materiais; -em métodos de modelação; -em programação avançada e na utilização de software especializado; - no desenvolvimento e utilização de modelos matemáticos como ferramenta de projeto e de compreensão das interrelações entre processamento, estrutura, propriedades e comportamento dos materiais.

Estágio(s)

Não

Programa

Modelação em Ciência e Engenharia de Materiais. Vantagens da modelação na engenharia. Relação entre projeto, fabrico e modelação. Comparação entre modelos físicos e empíricos. Estimativas e “scaling”.

Comparação entre métodos numéricos e analíticos. Implementação de modelos analíticos em software de uso corrente. Desenvolvimento de competências avançadas de programação. Técnicas específicas de modelação matemática. Método das diferenças finitas, elementos finitos e afins. Modelação atomística, mecânica molecular e métodos abinitio, dinâmica molecular, Monte Carlo, Hartree-Fock, densidade funcional. Utilização de bases de dados. Modelação de diagramas de fases. Modelação micro e macromecânica (multiescala).

Métodos estatísticos, autómatos celulares. Redes neuronais. Utilização de software de modelação comercial e livre.

Métodos de Avaliação

Avaliação
Resolução de problemas: 25.0%
Classificação do trabalho final com discussão oral : 25.0%
Exame: 50.0%

Documentos

Ficha Unidade Curricular - 2013/2014 (Word)

Bibliografia

Computational materials science: the simulation of materials microstructure, D. Raabe, Wiley-VCH: Weinheim (1998)

Numerical Modeling in Materials Science and Engineering , M. Rappaz, M. Bellet, M. Deville, Springer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co. (2002)

Computer Simulation of Liquids, M.P. Allen and D.J. Tildesley, Oxford Science Publications (1989)

An Introduction to the Finite Element Method, J.N. Reddy, McGraw-Hill (1985)

Understanding molecular simulation: from algorithms to applications, D. Frenkel and B. Smit, Academic Press (1996)