Simulação e Análise de Vibrações

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Thiago Assis Dutra
Código:
18165
Ano:
1
Semestre:
S2
Créditos ECTS:
6
Carga Horária:
TP(60H)
Área Científica:
Engenharia Mecânica
Objectivos de Aprendizagem:
- Adquirir conhecimentos básicos sobre o fenómeno físico de vibrações mecânicas;
- Aplicar modelos matemáticos para descrição do movimento oscilatório de sistemas mecânicos (discretos e contínuos);
- Adquirir conhecimento na utilização de programas de cálculo numérico (Matlab ou similar) e pacotes comerciais de elementos finitos para a resolução de problemas de vibrações mecânicas;
- Desenvolver capacidades de síntese e análise crítica que permitem avaliar os efeitos das vibrações mecânicas em problemas mais complexos, considerando cenários práticos.
Conteúdos programáticos:
Tópico 1-Conceitos de Vibrações e Ruído: Discretização de sistemas e graus de liberdade; Elementos de um sistema vibratório; Equações de movimento; Princípio dos trabalhos virtuais; Abordagem Newtoniana versus por métodos de energia; Introdução ao ruído;
Tópico 2-Sistemas Lineares de um grau de liberdade: Vibrações livres (amortecida e não amortecida); Resposta à excitação harmónica; Ressonância;
Tópico 3-Sistemas Lineares com Múltiplos Graus de Liberdade: Equações de movimento; Vibrações livres não amortecidas; Resposta à carga externa aplicada; Caso geral;
Tópico 4-Dinâmica de Corpos Elásticos Contínuos: Vibrações transversais de cordas; Vibrações longitudinal de barras; Vibrações torsionais de veios; Vigas esbeltas e placas em flexão;
Tópico 5-Método dos Elementos Finitos: Vibrações livres de Barras, Vigas esbeltas e placas.
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 desenvolvidos códigos de computador para resolver problemas mais complexos e
realistas.
A avaliação é contínua e feita em dois momentos que avaliam aspetos diferentes das competências adquiridas pelos(as) estudantes: um teste escrito (TE) e um conjunto de trabalhos práticos (TP). A classificação final do processo de ensino-aprendizagem é NFA=0,6xTE+0,4xTP. A aprovação acontece quando, cumulativamente, NFA>=10, TE>=6 e TP>=8. A condição de acesso ao exame é TE>=6 e TP>=8. A avaliação de exame é baseada num teste escrito (NE) e nos trabalhos realizados durante o semestre (os trabalhos só são feitos uma vez). A classificação do exame é NFE=0,6xNE+0,4xTP.
Bibliografia principal:
[1] Dutra, T.A. (2025). Apontamentos da unidade curricular preparados pelo docente, UBI.
[2] Tenenbaum, R. A. (2011). Fundamentals of Applied Dynamics (E. L. Marshall, Trans.). Springer New York. ISBN: 978-1-4419-1844-4
[3] Meirovitch, L. (2010). Fundamentals of Vibrations. Waveland Press. ISBN: 9781478609650.
[4] Inman, D. J. (2009). Engineering Vibration. Pearson Education. ISBN: 9780131363113
[5] Rao, S. S. (2004). Mechanical Vibrations. Pearson Prentice Hall. ISBN: 9780131207684.
[6] Meirovitch, L. (1986). Elements of vibration analysis. McGraw-Hill. ISBN: 9780071002714.
Língua:
Português