Placas e Cascas

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Thiago Assis Dutra
Código:
15253
Ano:
1
Semestre:
S1
Créditos ECTS:
6
Carga Horária:
TP(60H)
Área Científica:
Aeronáutica e Astronáutica
Objectivos de Aprendizagem:
Aprendizagem e compreensão das teorias e métodos de solução descritos, necessários à compreensão de problemas de engenharia nos quais componentes tipo Placa e Casca surjam como elementos fundamentais. Desenvolvimento das capacidades de análise, síntese e crítica através da realização de trabalhos com uso de programação em Fortran (ou outra linguagem) e de programas comerciais que visam o estudo de placas e/ou cascas isotrópicas ou laminadas.
Espera-se que com o conhecimento adquirido os/as alunos/as sejam capazes de:
- interpretar literatura publicada sobre o assunto incluindo códigos;
- derivar as equações fundamentais para problemas de investigação envolvendo placas e cascas;
- obter soluções analíticas para placas e cascas;
- ter noção das limitações do conhecimento em placas e cascas;
- obter soluções por elementos finitos de placas e cascas usando programas comerciais e ter noção das limitações dos elementos e como detetá-las de forma a escolherem os elementos mais adequados.
Conteúdos programáticos:
1. Introdução
2. Placas: Teoria clássica de flexão de placas: métodos de solução incluindo desenvolvimento em séries de Fourier e séries de Fourier generalizadas, métodos analíticos aproximados, Métodos de Ritz e métodos numéricos. Esforços de membrana e de flexão combinados. Instabilidade de placas. Método dos elementos finitos para placas.
3. Cascas: Deformações e esforços em cascas. Teoria de membrana de cascas de revolução. Teoria de flexão de cascas cilíndricas. Teoria de flexão para cascas de revolução. Aplicações. Método dos elementos finitos para cascas.
4. Códigos de computador para resolver problemas de placas e cascas: Introdução ao Fortran. Escrita de códigos em MATLAB (ou outra linguagem) para resolução de problemas de placas e cascas. Problema de placas – método de Navier, método das diferenças finitas e método dos elementos finitos. Problema de cascas.
Metodologias de Ensino e Critérios de Avaliação:
Esta unidade curricular está estruturada em duas partes: uma parte essencialmente teórica e a outra essencialmente prática. Na primeira parte, as matérias são transmitidas oralmente com apoio de diapositivos multimédia, de informação complementar escrita no quadro e de exercícios resolvidos no quadro. Na segunda parte, são ensinadas algumas técnicas de programação e são desenvolvidos códigos de computador para resolver problemas mais complexos.

A avaliação é feita em dois momentos que avaliam aspetos diferentes das competências adquiridas pelos/as estudantes: um teste escrito (T1); e um conjunto de trabalhos práticos (T2). A classificação do processo ensino-aprendizagem é T = 0,5T1 + 0,5T2. A avaliação de exame é baseada num teste escrito (E1) e nos trabalhos realizados durante o semestre (os trabalhos só são feitos uma vez). A classificação do exame é E = 0,5E1 + 0,5T2. A nota final é F = maior(T,E). A aprovação acontece quando F >= 10. A condição de acesso ao exame é T >= 6 valores.
Bibliografia principal:
1. Gamboa. P.V., Apontamentos da unidade curricular – Placas e Cascas, ~320 acetatos, UBI, 2020.
2. Ugural, A. C. (2017). Plates and Shells: Theory and Analysis, Fourth Edition. Taylor & Francis Group. ISBN: 9781315104621
3. Reddy, J. N. (2017). Energy Principles and Variational Methods in Applied Mechanics. Wiley. ISBN: 978-1-119-08737-3
4. Reddy, J. N. (2007). Theory and Analysis of Elastic Plates and Shells, Second Edition. Taylor & Francis. ISBN: 978-0-8493-8415-8
5. Reddy, J. N. (2004). Mechanics of laminated composite plates and shells: theory and analysis. Taylor & Francis. ISBN: 0-8493-1592-1
6. Timoshenko, S. (2003). Theory of Plates and Shells. Textbook Publishers. ISBN: 9780758184092
Língua:
Português
Esta informação promove os seguintes Objetivos de Desenvolvimento Sustentável da ONU:
Garantir o acesso à educação inclusiva, de qualidade e equitativa, e promover oportunidades de aprendizagem ao longo da vida para todos