Análise de Estruturas Avançada

Conhecimentos de Base Recomendados

Resistência de Materiais, Elasticidade e Plasticidade, Mecânica de Estruturas, Álgebra Linear, Análise Matemática.

Métodos de Ensino

Nas aulas teóricas, são apresentados e discutidos os conteúdos programáticos da unidade curricular. Nas aulas teórico-práticas, resolvem-se problemas-chave com acompanhamento tutorial. São também propostos problemas para realização fora da sala de aula, complementares dos resolvidos em sala de aula e orientadores do trabalho autónomo. A modelação numérica de estruturas avançadas é efetuada usando software comercial de elementos finitos.

Resultados de Aprendizagem

A unidade curricular tem como objetivos principais dotar os alunos de ferramentas fundamentais inerentes à análise de estruturas avançadas. Mais especificamente, pretende-se que os alunos adquiram competências que lhes permitam estabelecer relações constitutivas em elasticidade anisotrópica; analisar o comportamento ao nível micro e macromecânico; selecionar critérios de rotura e métodos de dimensionamento; e desenvolver modelos numéricos para estruturas avançadas.

Estágio(s)

Não

Programa

1. Introdução: classificação, terminologia, aplicações, e conceitos base. 2. Comportamento macromecânico de lâminas: anisotropia elástica, relações constitutivas de materiais anisotrópicos, monoclínicos, ortotrópicos, transversalmente isotrópicos, e isotrópicos; efeitos higrotérmicos. 3. Comportamento micromecânico das lâminas: materiais constituintes, fração volúmica, fração mássica, densidade, e presença de vazios e porosidades; relação entre propriedades dos constituintes e propriedades dos matérias compósitos; determinação experimental das propriedades mecânicas; teoria clássica de vigas laminadas e teoria de primeira ordem. 4. Comportamento macromecânico de compósitos laminados: relações tensão-deformação; relações tensão-deformação higrotérmicas; critérios de rotura; efeitos ambientais; resistência ao impacto, à fratura e à fadiga; modelação numérica pelo método dos elementos finitos; e estudo de casos.

Docente(s) responsável(eis)

Ricardo Nuno Madeira Soares Branco

Métodos de Avaliação

Avaliação
Exame: 100.0%

Bibliografia

R.P. Leal (2005). Materiais Compósitos. Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade de Coimbra. A.K. Kaw (2006). Mechanics of Composite Materials. CRC Press. ISBN 0849313430.

R. Jones (1999). Mechanics of Composite Materials. CRC Press. ISBN: 9781560327127.

I.M. Daniel, O. Ishai (2006). Engineering Mechanics of Composite Materials. Oxford University Press. ISBN: 9780195150971.

C. Decolon (2002). Analysis of Composite Structures. Butterworth-Heinemann. ISBN: 9781903996027.

F.L. Matthews, G.A. Davies, D. Hitchings, C. Soutis (2000). Finite Element Modelling of Composite Materials and Structures. Woodhead Publishing. ISBN: 9781855734227.

V.V. Vasiliev, E.V. Morozov (2018). Advanced Mechanics of Composite Materials and Structures. Elsevier. ISBN 9780081022092.

Neto, M.A.; Amaro, A.; Roseiro, L.; Cirne, J.; Leal, R., Engineering computation of structures: the finite element method. Springer, 2015