Mecânica Computacional em Tecnologia

Conhecimentos de Base Recomendados

Programação de Computadores, Desenho Técnico II, Álgebra Linear, Métodos Numéricos e Computacionais, Elasticidade e Plasticidade, Termodinâmica, Mecânica dos Sólidos, Tecnologia Mecânica I, Transmissão de Calor I, Mecânica dos Fluidos I.

Métodos de Ensino

Ensino: Aulas de exposição dos conteúdos definidos no programa e aulas práticas com utilização das ferramentas numéricas disponíveis, nomeadamente programas de simulação numérica com elementos finitos.

Acompanhamento tutorial para os trabalhos a realizar pelos alunos.

Resultados de Aprendizagem

Esta disciplina ocupa-se do estudo do comportamento mecânico de materiais metálicos e da respectiva simulação numérica em processos tecnológicos de conformação por deformação plástica. O objectivo fundamental é desenvolver no aluno a capacidade de conceber e realizar produtos e ferramentas de conformação plástica com métodos modernos de análise e concepção.

Pretende-se ainda com esta Unidade Curricular contribuir para o desenvolvimento das seguintes competências genéricas no aluno: comunicação oral e escrita; conhecimentos de informática relativos ao âmbito do estudo; resolver problemas; raciocínio crítico e aprendizagem autónoma, adaptabilidade a novas situações; aplicar na prática os conhecimentos teóricos e autocrítica e auto-avaliação.

Estágio(s)

Não

Programa

Introdução a problemas não lineares. Definição de não linearidades geométricas, materiais e de condições de fronteira.

Mecânica dos meios contínuos em grandes deformações: Cinemática das grandes deformações. Formulação estática e dinâmica.

Integração temporal implícita e explícita.

Comportamento mecânico de materiais. Critérios de Plasticidade isotrópicos e anisotrópicos e leis de encruamento.

Tratamento das condições de fronteira.

Modelação e tratamento numérico de problemas de contacto com atrito. Modelos de atrito.

Discretização espacial de corpos deformáveis e rígidos. Tipos de elementos finitos e integração espacial.

Resolução de sistemas de equações lineares.

Importância da validação experimental.

Aplicações: Resolução de problemas não-lineares unidimensionais; Simulação numérica de ensaios mecânicos (tracção, compressão, corte, dureza); Simulação numérica de processos de conformação por deformação plástica.

Docente(s) responsável(eis)

Marta Cristina Cardoso de Oliveira

Métodos de Avaliação

Avaliação
FREQUÊNCIA: A nota final (NOTA) resulta do somatório das notas obtidas nas provas A e B, calculada de acordo com a fórmula: NOTA=0.6A+0.4B. EXAME: A nota final (NOTA) resulta do somatório das notas obtidas nas provas B e C, calculada de acordo com a fórmula: NOTA=0.4B+0.6C: 100.0%

Bibliografia

- Material de apoio fornecido nas aulas e desenvolvido pelos docentes (textos de apoio, artigos científicos, manuais de utilização de programas de simulação)

- L.E. Malvern, Introduction to the Mechanics of a Continuous Medium, PrenticeHall, 1971

- D. Banabic, Formability of metallic materials: plastic anisotropy, formability testing, forming limits, Springer, Berlin, 2000.

- O.C. Zienkiewicz and R. L. Taylor, The finite element method, 5th ed., Butterworth Heinemann, Oxford, 2000

- F. Teixeira-Dias et al., Método dos Elementos Finitos, Técnicas de Simulação Numérica em Engenharia, Edições técnicas e Profissionais, Lisboa, 2010.

- J. Rodrigues e Paulo Martins, Tecnologia Mecãnica, Vol. I, II e III, Escolar Editora, 2011