NOVO CURSO M.I.E.M.

OFERTA DE FORMAÇÃO INTEGRADA EM ENGª MECÂNICA (1º e 2º ciclos)

Preâmbulo

Estruturação do curso

Plano de estudos

Conteúdos programáticos

Métodos pedagógicos, aprendizagem e formação dos alunos

Aptidões CDIO

12 de Dezembro de 2005

Novo M.I.E.M. 1

NOVO M.I.E.M. – Mestrado integrado em Engª Mecânica

Preâmbulo

O presente documento visa a reorganização dos cursos de licenciatura e mestrado em Engenharia Mecânica, por forma a responder à nova Lei de Bases do ensino e ao documento “FEUP-BOLONHA - Ofertas de Formação”, produzido pela Comissão Coordenadora da FEUP em 5/11/2005. Neste último documento se indica que: “a FEUP, no que diz respeito à oferta na área das engenharias, deverá optar por uma versão de mestrado integrado em todas as áreas destinadas à formação de engenheiros de concepção, a serem acreditadas como tal pela Ordem dos Engenheiros e que se enquadrem na alínea b) do nº 7 do Artº 14 da Lei nº 49/2005 de 30 de Agosto (Lei de Bases), i.e., “... para o exercício de uma determinada actividade profissional, essa duração (neste caso 10 semestres) resulte de uma prática estável e consolidada na União Europeia” ”. Estruturação do curso

Tendo em conta o preâmbulo anterior, foi pensado um curso integrado de 1º e 2º ciclos, com a duração total de 5 anos. Foram ainda consideradas as recomendações, que já vinham de trás, relativas a escolaridade semanal (máximo de 22 horas) e número de disciplinas (máximo de 5 por semestre).

Sendo a Engenharia Mecânica uma área da Engenharia de carácter multi-disciplinar,

parece mais adequado manter uma formação base geral assente num elenco comum de disciplinas necessariamente vasto, ocupando os primeiros 4 anos da formação (designado a seguir por “tronco comum”). Tal corresponderá ao tratamento das matérias actualmente leccionadas no tronco comum da LEM (primeiros 4 anos). A integração do mestrado corresponderá aos últimos 60 ECTS do curso, ou seja, ao 5º ano. Neste, 30 ECTS (1º semestre) serão compostos por disciplinas de especialização, sendo os restantes 30 ECTS destinados à realização de um Projecto de Fim de Curso ou de uma Tese de Investigação, consoante os perfis de especialização desejados. Tal segue o indicado no documento “FEUP-BOLONHA - Ofertas de Formação”, da Comissão Coordenadora da FEUP. O quadro 1 representa esquematicamente o plano geral do curso.

Quadro 1 – Representação do curso integrado.

1º+2º ciclo 1º semestre 2º semestre 1º ano

(60 ECTS) tronco comum

tronco comum

2º ano (60 ECTS)

tronco comum

tronco comum

3º ano (60 ECTS)

tronco comum

tronco comum

4º ano (60 ECTS)

tronco comum

tronco comum

5º ano (60 ECTS)

cadeiras de especialização

(30 ECTS)

projecto ou tese investig.

(30 ECTS)

possível mobilidade

Novo M.I.E.M. 2

Na definição das disciplinas e escolaridades do tronco comum foi tomado como base o documento anterior “Nova LEM – Licenciatura em Engenharia Mecânica”, elaborado em 4 de Dezembro de 2003 pela Comissão NOVA LEM. Este foi objecto de uma discussão e consenso alargado, satisfazendo já os requisitos necessários relativamente ao número de disciplinas e escolaridade do tronco comum. Foi posteriormente aprovado pelo Departamento e Direcção da FEUP.

Aos futuros titulares do curso (integrado) deverá ser atribuído o grau de Mestre em

Engenharia Mecânica, com indicação complementar do perfil de especialização.

Plano de estudos

Os quadros 2 e 3 mostram a organização das disciplinas, escolaridades e créditos. Saliente-se a redução da escolaridade total das actuais 193,5 horas/semana/aluno para 170,5 horas/semana/aluno (tronco comum – 4 anos), o que representa uma redução superior a 10%. O número de disciplinas do tronco comum reduz-se das actuais 47 para 40.

Em relação aos Perfis de Especialização, foram definidos 5, a saber:

• Automação; • Energia Térmica; • Gestão da Produção; • Projecto e Construção Mecânica; • Produção, Desenvolvimento e Engenharia Automóvel.

Trata-se de uma redução em relação aos actuais 7 ramos oferecidos na licenciatura, a

que corresponde uma redução do número de disciplinas oferecidas (no 5º ano) de 45 para 33. Assim, o futuro curso de Mestrado Integrado em Engª Mecânica terá um elenco total de 73 disciplinas diferentes, em vez das actuais 92. Os alunos deverão completar 55 disciplinas acrescidas da tese ou projecto final.

O quadro 2 apresenta o elenco de disciplinas, nomeadamente as do 5º ano por perfil de especialização. Nalguns dos perfis os alunos podem optar por algumas disciplinas, sendo que pelo menos 3 são obrigatórias, podendo um máximo de 2 ser opcional.

Novo M.I.E.M. 3

Quadro 2 – Plano de Estudos proposto para o MIEM (síntese).

1º Ano 1º Semestre + 2º Semestre Disciplina ECTS Escol . Disciplina ECTS Escol. Análise Matemática I 6 5 Análise Matemática II 7 5 Álgebra Linear e Geom. An. 6 6 Programação de

Computadores 6 4

Desenho Técnico 5 4 Desenho de Construção Mecânica

6 5

Int. Processos de Fabrico e Desenvolvim. Produto

5 4 Ciência e Engª Materiais 5 4

Economia 4 3 Mecânica I 6 4 Total 26+4+ 22 Total 30 22 + a acrescentar o Projecto FEUP (4 ECTS)

2º Ano 1º Semestre 2º Semestre Disciplina ECTS Escol . Disciplina ECTS Escol. Análise Matemática III 7 5 Estatística 6 4 Análise Numérica 6 4 Sistemas Eléctricos 6 4,5 Metalurgia Mecânica 5 4 Materiais de Construção

Mecânica I 6 4

Mecânica II 7 5 Mecânica dos Sólidos 6 4 Termodinâmica I 5 4 Termodinâmica II 6 4 Total 30 22 Total 30 20,5

3º Ano

1º Semestre 2º Semestre Disciplina ECTS Escol . Disciplina ECTS Escol. Concepção e Fabrico Assistidos por Computador

6 4 Sistemas de Informação 6 4

Sistemas Hidráulicos e Pneumáticos

6 4,5 Automação e Segurança Industrial

6 4,5

Materiais de Construção Mecânica II

6 4 Processos de Fabrico I 6 4

Mecânica das Estruturas I 6 5 Mecânica das Estruturas II 6 5 Mecânica dos Fluidos I 6 4 Mecânica dos Fluidos II 6 4 Total 30 21,5 Total 30 21,5

4º Ano

1º Semestre 2º Semestre Disciplina ECTS Escol . Disciplina ECTS Escol. Processos de Fabrico II 6 4 Gestão de Empresas 6 6

Electrónica e Instrumentação 6 4 Sistemas de Controlo 6 4 Transferência de Calor 6 4 Máquinas Térmicas 6 4 Órgãos de Máquinas 6 4 Vibrações e Ruído 6 4 Investigação Operacional 6 4 Iniciação ao Projecto 6 3 Total 30 20 Total 30 21

Novo M.I.E.M. 4

5º Ano – perfil de especialização em AUTOMAÇÃO 1º Semestre 2º Semestre Disciplina ECTS Escol. Disciplina ECTS Escol. Comando Numérico Computadorizado

6 4

Complementos de Controlo Automático

6 4

Computação Industrial 6 4 Servomecanismos 6 4 Robótica 6 4

Projecto ou Tese de investigação

30

1

Total 30 20 Total 30 1

5º Ano – perfil de especialização em ENERGIA TÉRMICA

1º Semestre 2º Semestre Disciplina ECTS Escol. Disciplina ECTS Escol. Gestão de Energia Térmica 5 3 Métodos Experimentais em Engª Térmica

6 4

Métodos Computacionais em Engª Térmica

6 4

Energias Renováveis 5 3

A Climatização 8 6

B Tecnologias Energéticas Avançadas

8 6

Projecto ou Tese de investigação

30

1 +até 2*

Total 30 20 Total 30 1+até 2

* dependendo do tema da tese/projecto 5º Ano – perfil de especialização em GESTÃO DA PRODUÇÃO

1º Semestre 2º Semestre Disciplina ECTS Escol. Disciplina ECTS Escol. Gestão da Produção 6 4 Gestão da Qualidade Total 6 4 Gestão da Manutenção 6 4 Logística Industrial 6 4 A Métodos Quantitativos 6 4 B Análise de Projectos de

Investimento 6 4

Projecto ou Tese de investigação

30

1

Total 30 20 Total 30 1

5º Ano – perfil de especialização em PROJECTO E CONSTRUÇÃO MECÂNICA 1º Semestre 2º Semestre Disciplina ECTS Escol. Disciplina ECTS Escol. Método dos Elementos Finitos 6 4 Mecânica Experimental ++ 6 4 Fadiga e Mecânica da Fractura ++

6 4

Materiais Compósitos ++ 6 4 Dinâmica de Máquinas 6 4

A Mecânica do Contacto e Lubrificação

6 4

Estruturas Metálicas 6 4 B Placas e Cascas 6 4

Projecto ou Tese de investigação

30

1

Total 30 20 Total 30 1 ++ a escolher 2 das 3

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5º Ano – perfil de especialização em PRODUÇÃO, DESENVOLVIMENTO E ENGª AUTOMÓVEL 1º Semestre 2º Semestre Disciplina ECTS Escol. Disciplina ECTS Escol. Gestão da Produção ** 6 4 Design Integrado de Produto 6 4 Seminários 6 4

Selecção de Materiais 6 4 A Simulação de Processos

Tecnológicos 6 4

Tecnologias de Moldação 6 4 B Fabricação de Moldes 6 4

Sistemas de Propulsão e Suspensão Automóvel

6 4 C

Manutenção, Reparação e Sistemas de Controlo Automóvel

6 4

Projecto ou Tese de investigação

30

1

Total 30 20 Total 30 1

** em comum com a especialização em Gestão da Produção Nota: os alunos optam pelos grupos A/B/C; os grupos em causa só funcionarão com um número

mínimo de 8 alunos.

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Quadro 3 – Plano de Estudos proposto e repartição de disciplinas por áreas (secções), para o tronco comum.

escol. ECTS5 6 5 7 5 7

6 6 4 6 4 6 29 38

legenda4 5 5 6 4 6 13 17

cadeiras novas

4 5 4 5 4 5 4 6 4 6 4 6 4 6 28 39

=conteúdo =posição

3 4 4 6 4 6 4 6 6 6 21 28

=conteúdo <> posição

4 6 5 7 4 6 5 6 5 6 4 6 4 6 31 43

junção

3 6 34 49

4 5 4 6 4 6 4 6 4 6 4 6 24 35

4.5 6 4.5 6 4.5 6 4 6 4 6 21.5 30

22 26 22 30 22 30 20.5 30 21.5 30 21.5 30 20 30 21 30 170.5 236escol. ECTS escol. ECTS escol. ECTS escol. ECTS escol. ECTS escol. ECTS escol. ECTS escol. ECTS escol. ECTS

+4 Proj.FEUP +4

Concep. e Fab. Assist. Comp.

Mater. Constr. Mecânica I

Sistemas Eléctricos

Sist.Hidráulicos e Pneumáticos

Automação e Seg. Industrial

Mecânica das Estruturas II

MESTRADO INTEGRADO EM ENGª MECÂNICA

1º semestre2º semestreAnálise

Matemática III

4º ANO2º semestre

Análise Numérica

1º ANO 2º ANO 3º ANO1º semestre 2º semestre 1º semestre 1º semestre2º semestre

Álgebra Linear e Geom. Anal.

Programação Computadores

SDIDesenho Técnico

Desenho Constr. Mec.

SMAT

Análise Matemática I

Análise Matemática II

Vibrações e Ruído

Iniciação ao Projecto

Orgãos de Máquinas

Ciência e Engª Materiais

Metalurgia Mecânica

Gestão de Empresas

Processos de Fabrico II

Mater. Constr. Mecânica II

Processos de Fabrico I

Estatística Investigação Operacional

Mecânica das Estruturas I

Sistemas de Informação

Mecânica dos Fluidos I

Sistemas de Controlo

Mecânica dos Fluidos II

Transferência de Calor

Electrónica e Instrumentação

Máquinas Térmicas

Mecânica I Mecânica II Mecânica dos Sólidos

Termodinâmica I

Termodinâmica II

SMPT

GEINEconomia

SAIC

SFC

SMAP

Intr. Proces. Fabrico e D.P.

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7

% total horas semanais /aluno por área

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

SAIC SDI SFC GEIN SMAP SMAT SMPT

% h

oras

sem

anai

s /a

luno

LEM actualLEM-MEM

Figura 1 – Comparação de escolaridades por áreas (secções), para o tronco comum.

MIEM

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Conteúdos programáticos Apresenta-se em seguida um resumo dos conteúdos (programas) de cada disciplina. É indicada a formatação das aulas e são também indicados os créditos por tipo de matéria. Saliente-se que a adopção dos créditos ECTS permite uma grande flexibilidade em relação à repartição clássica entre aulas teóricas, práticas e teórico-práticas, que passam a ter o mesmo valor em termos de créditos. Indica-se ainda o método de avaliação.

• Análise Matemática I (3 hT, 2 hP; 7 ECTS de matemáticas gerais; avaliação distribuída) Diferenciação de funções reais de uma variável real. Integração de funções reais de uma variável real. Primitivação. Aplicações do integral. Introdução às equações diferenciais ordinárias. Séries numéricas e de funções.

• Álgebra Linear e Geometria Analítica (4 hT, 2 hP; 7 ECTS de matemáticas gerais; avaliação distribuída) Álgebra vectorial. Aplicações à geometria analítica. Espaços vectoriais. Transformações lineares. Matrizes e determinantes. Sistemas de equações lineares. Valores e vectores próprios.

• Desenho Técnico (4 hTP (2+2); 6 ECTS; inclui 2 ECTS de projecto; avaliação distribuída) Normalização. Documentação técnica de produtos. Representações ortográficas. Representações axonométricas. Cotagem e indicação de tolerâncias. Especificação geométrica de produtos (GPS). Planificações de superfícies geométricas. Introdução aos desenhos esquemáticos. Introdução à metrologia dimensional.

• Introdução aos Processos de Fabrico e Desenvolvimento do Produto (1 hTP, 3 hP; 6 ECTS; avaliação distribuída) Processos de fabrico tradicionais: maquinagem, soldadura, fundição e conformação plástica. Novas tecnologias: prototipagem rápida, fabrico rápido de ferramentas, corte por laser, micro e nano tecnologias, etc. Apresentação de exemplos de cadeias de desenvolvimento de produto desde o design, passando pelo 1º protótipo, 1ª ferramenta, alterações, ferramenta final e produto final.

• Economia (3 hTP (3x1); 4 ECTS de gestão; avaliação distribuída) Economia, ciência social e humana. Macroeconomia - medição da actividade económica; crescimento económico e níveis de vida. Microeconomia - determinantes da oferta; determinantes da procura; preços de equilíbrio; teoria do produtor; teoria do consumidor; o equilíbrio geral. Teoria das organizações: mercados vs. organizações; tipos de organizações.

• Análise Matemática II (3 hT, 2 hP; 7 ECTS de matemáticas gerais; avaliação distribuída com exame final) Funções reais escalares e vectoriais, de várias variáveis. Curvas e superfícies. Diferenciação de funções reais escalares e vectoriais, de várias variáveis. Integrais múltiplos. Integrais de linha . Teorema de Green.

• Programação de Computadores (4 hTP (2+2); 6 ECTS de informática; inclui 1 ECTS de projecto; avaliação distribuída) Introdução aos computadores: funcionamento, unidades constituintes e sistema operativo. Algoritmos. Tradução da linguagem de representação de algoritmos para VISUAL BASIC e MATLAB. Constantes e variáveis. Estruturas de sequenciação, Selecção e repetição. Tipos estruturados: tabelas, fichas e ficheiros. Definição e utilização de tipos estruturados. Subprogramas e parâmetros. Funções. Variáveis locais e variáveis globais. Desenvolvimento de programas: sintaxe e semântica. Erros de um programa. Linguagem VISUAL BASIC; programação com formulários. Linguagem MATLAB; as janelas MATLAB e as suas ferramentas; operações e funções; traçado de gráficos com MATLAB. Introdução ao cálculo aproximado com computadores.

• Desenho de Construção Mecânica (5 hTP (2+2+1); 6 ECTS; inclui 4 ECTS de projecto; avaliação distribuída) Normalização em construção mecânica. Sistemas e componentes mecânicos. Normalizados de utilização geral. Especificação geométrica de produtos e sua verificação. Desenhos de concepção. Desenhos de definição. Desenhos de execução. Desenhos esquemáticos.

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• Ciência e Engenharia dos Materiais (2 hTP (1+1), 2 hP; 5 ECTS de físicas/químicas gerais; inclui 1 ECTS de laboratórios; avaliação distribuída com exame final) Generalidades sobre materiais. Estrutura do átomo e ligações. Propriedades dos materiais. Conceitos de Química. Electroquímica e corrosão.

• Mecânica I (2 hTP, 2 hP; 6 ECTS de físicas gerais; avaliação com exame final) Estática: teoria dos vectores deslizantes; conceitos de força, momento, binário e resultante; princípios gerais de equilíbrio estático em sistemas bi e tri-dimensionais; sistema e diagrama de corpo livre; cálculo de reacções; sistemas articulados, cálculo de esforços internos; noções elementares sobre atrito e cálculo das forças geradas. Geometria das Massas: determinação de centróides e centros de massa; teoremas de Pappus; momentos de inércia de linhas, áreas e sólidos; produtos de inércia; teoremas de Steiner: momentos e produtos de inércia em eixos paralelos; rotação de eixos; matriz de inércia; momentos e direcções principais de inércia.

• Análise Matemática III (3 hT, 2 hP; 7 ECTS de matemáticas gerais; avaliação distribuída com exame final) Integrais de superfície. Análise Vectorial. Teoremas de Stokes e de Gauss. Equações diferenciais ordinárias. Sistemas de equações diferenciais. Transformada de Laplace. Séries de Fourier. Introdução às equações diferenciais em derivadas parciais.

• Análise Numérica (2 hT, 2 hP; 6 ECTS de matemáticas aplicadas; inclui 1 ECTS de projecto; avaliação distribuída com exame final) Teoria de erros; sistemas de numeração em computadores: sistemas de vírgula fixa e flutuante; erros de arredondamento; análise de erros. Sistemas de equações lineares. Equações não lineares. Interpolação polinomial. Aproximação polinomial no sentido dos mínimos quadrados; ajuste de funções. Integração numérica: fórmulas de Newton-Cotes; quadratura de Gauss. Equações diferenciais ordinárias. Trabalhos práticos em computador usando a linguagem MATLAB.

• Metalurgia Mecânica (2 hT (1+1), 2 hTP; 5 ECTS; inclui 1 ECTS de laboratórios; avaliação distribuída com exame final) Estrutura metálica e cristalização. Deformação inelástica. Processos de endurecimento. Constituintes das ligas metálicas e diagramas de equilíbrio. Comportamento mecânico dos materiais.

• Mecânica II (5 hTP; 7 ECTS de físicas gerais; avaliação distribuída com exame final) Cinemática do ponto: referenciais cartesianos, fixos ou móveis; movimento de rotação; teorema das derivadas relativas. Cinemática do sólido: campos de velocidades contemporâneas; movimentos elementares dos sólidos; campos de acelerações contemporâneas; teoria do movimento relativo: velocidade absoluta, relativa e de transporte; aceleração absoluta, relativa, de transporte e complementar (Coriolis); movimento de sólidos em contacto permanente; velocidade de escorregamento; casos particulares; movimento de permutação do ponto de contacto de sólidos em movimento plano e em contacto permanente; rolante e base; eixo instantâneo de rotação no movimento arbitrário de um sólido; superfícies axóides. Cinemática das massas: torsor das quantidades de movimento, das quantidades de aceleração e energia cinética de um sistema material. Dinâmica: força, massa e aceleração. Dinâmica do ponto material: princípios, equações de movimento, força de inércia, variação do momento cinético; equação fundamental da dinâmica em referenciais ligados à terra. Dinâmica do sólido: método de análise, movimento do centro de massa, movimento em torno do centro de massa, equilíbrio dinâmico, movimentos particulares e aplicações. Dinâmica: trabalho e energia; trabalho de uma força e de um binário, forças conservativas e não conservativas; trabalho e energia cinética, trabalho e energia mecânica total, princípio da conservação da energia mecânica total; teorema dos trabalhos virtuais: deslocamento virtual e trabalho virtual. Dinâmica: impulso e quantidade de movimento; impulso linear e angular; conservação da quantidade de movimento.

• Termodinâmica I (2 hT (1+1), 2 hP; 5 ECTS; avaliação com exame final) Conceitos Fundamentais. Energia: energia interna, calor e trabalho. Temperatura. Lei zero da Termodinâmica. Propriedades das substâncias puras. Primeira lei da Termodinâmica. Segunda lei da Termodinâmica. Entropia.

• Sistemas Eléctricos (3 hTP, 1,5 hP; 6 ECTS; inclui 4 ECTS de físicas gerais e 2 ECTS de laboratórios; avaliação distribuída) Introdução ao estudo da electricidade e electromagnetismo. Circuitos eléctricos. Circuitos de potência. Circuitos de Comando e Protecção.

• Estatística (2 hT, 2 hP; 6 ECTS de matemáticas aplicadas; avaliação distribuída com exame final)

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Objecto e método da estatística. Estatística descritiva. Teoria elementar de probabilidades. Variáveis aleatórias e distribuições de probabilidade. Distribuição conjunta de probabilidade de duas variáveis aleatórias. Caracterização de algumas distribuições discretas univariadas. Caracterização de algumas distribuições contínuas univariadas. Amostragem aleatória e distribuições amostrais. Estimação por intervalo. Testes de hipóteses. Análise de variância. Regressão.

• Materiais de Construção Mecânica I (2 hT (1+1), 2 hP; 6 ECTS; inclui 2 ECTS de laboratórios; avaliação distribuída com exame final) Diagramas de equilíbrio e curvas de transformação da austenite das ligas ferrosas. Tratamentos térmicos e termoquímicos. Selecção de aços de construção, ferramentas e inoxidáveis. Selecção de ferros fundidos. Ligas não ferrosas. Propriedades de utilização das ligas de alumínio, cobre, zinco, magnésio e titânio.

• Mecânica dos Sólidos (4 hTP; 6 ECTS; avaliação com exame final) Introdução à teoria da elasticidade: caracterização do estado de tensão (conceito, equações de equilíbrio, tensões principais, representação gráfica, estado plano de tensão, coordenadas cilíndricas). Caracterização do estado de deformação (conceito, leis de transformação das deformações, deformações principais, equações de compatibilidade, representação gráfica, estado plano de deformação, coordenadas cilíndricas). Relações tensões-deformações (lei de Hooke, energia elástica de deformação, formulação geral dos problemas da teoria da elasticidade, princípio de Saint-Venant). Torção de peças lineares: veio cilíndrico de secção circular; veio prismático; veio de secção elíptica; analogia de membrana de Prandtl; veio circular de secção variável. Flexão de vigas: flexão pura; vigas compostas de diferentes materiais; flexão desviada; flexão combinada com esforço normal, com torção e com esforço cortante; deformação duma viga à flexão.

• Termodinâmica II (2 hT (1+1), 2 hP; 6 ECTS; inclui 1 ECTS de projecto; avaliação distribuída com exame final) Máquinas térmicas: conceitos fundamentais. Análise termodinâmica de ciclos motores: Rankine, Joule-Brayton, Otto, Diesel e misto. Máquinas térmicas inversas: conceitos fundamentais e análise termodinâmica dos ciclos frigoríficos e bomba de calor. Novos fluidos refrigerantes. Misturas gasosas. Psicrometria e ar condicionado. Combustão.

• Concepção e Fabrico Assistidos por Computador (2 hTP, 2 hP; 6 ECTS; inclui 1 ECTS de informática, 3 ECTS de laboratórios, 2 ECTS de projecto; avaliação distribuída) Sistemas de concepção assistida por computador. Utilização de sistemas 2D e 3D de concepção assistida por computador. Interfaces desenho-concepção, desenho-análise e desenho-fabrico. Programação manual e automática de máquinas de comando numérico computadorizado. Introdução à computação gráfica.

• Sistemas Hidráulicos e Pneumáticos (3 hTP, 1,5 hP; 6 ECTS; inclui 2 ECTS de laboratórios; avaliação distribuída) A energia industrial baseada em fluidos; importância dos accionamentos industriais por fluidos. Tecnologia de sistemas óleo-hidráulicos. Tecnologia de sistemas pneumáticos. Representação simbólica de transmissões hidráulicas e pneumáticas. Circuitos hidráulicos e pneumáticos; análise de circuitos típicos. Dimensionamento de sistemas hidráulicos e pneumáticos. Concepção de sistemas hidráulicos e pneumáticos. Manutenção de sistemas hidráulicos e pneumáticos.

• Materiais de Construção Mecânica II (4 hTP; 6 ECTS; inclui 2 ECTS de laboratórios e 2 ECTS de projecto; avaliação distribuída) Propriedades gerais dos materiais cerâmicos e aplicações dos cerâmicos tradicionais e de engenharia; introdução à sinterização; pulverometalurgia; sinterização no estado sólido e com fase líquida; processamento dos materiais cerâmicos; propriedades mecânicas, térmicas, termomecânicas e químicas; projecto e aplicações de materiais cerâmicos. Introdução aos polímeros; relação estrutura e propriedades; polímeros comercialmente importantes; processos de transformação de polímeros; rigidez e resistência de polímeros; comportamento mecânico e processos de transformação de compósitos.

• Mecânica das Estruturas I (2 hTP, 3 hP; 6 ECTS; avaliação distribuída com exame final) Diagramas de esforços: vigas, vigas múltiplas, estruturas articuladas planas, estruturas porticadas isostáticas, estruturas mistas. Critérios de Resistência, tensão equivalente. Estados Limites Últimos e Estados Limites de Serviço. Quantificação e Combinação de Acções, segundo o Regulamento de Segurança e Acções. Dimensionamento de peças e estruturas isostáticas. Dimensionamento de peças lineares: flexão simples, flexão desviada, flexão combinada (flexão e esforço normal; flexão, esforço normal e esforço cortante; flexão e torção. Problemas de estabilidade de colunas e vigas. Encurvadura - Problema de Euler, carga crítica. Colunas com cargas excêntricas.. Peças compostas à compressão. Bambeamento - Estabilidade lateral de vigas. Dimensionamento de perfis PRS. Dimensionamento segundo o R.E.A.P.E. Análise Elasto-Plástica de vigas. Cálculo plástico de vigas: Método Estático e Método Cinemático; Viga

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contínua sugeita a cargas móveis; Método Gráfico. Teoremas Energéticos - Energia de Deformação, Teorema dos Trabalhos Virtuais. Principio da Energia Potencial Mínima. Teorema do Trabalho Virtual Complementar. Teorema de Carga Unitária, Método de Bonfim Barreiros. Teoremas de Betti e Betti Maxwell. Teoremas de Castigliano e Teorema de Engesser. Método das Forças. Coeficientes de flexibilidade, equação canónica, simplificações de simetria.

• Mecânica Fluidos I (2 hT (1+1), 2 hP; 6 ECTS; inclui 1 ECTS de laboratórios; avaliação distribuída com exame final) Propriedades dos Fluidos. Lei de Newton da viscosidade. Hidrostática. Cinemática. Introdução à dinâmica dos fluidos: equação de Bernoulli. Equações fundamentais (formulações diferencial e integral). Análise dimensional e semelhança.

• Sistemas de Informação (2 hT, 2 hP; 6 ECTS; inclui 4 ECTS de informática e 2 ECTS de projecto/gestão; avaliação distribuída) Projecto de sistemas de informação. Modelação da interface com o utilizador. Modelação conceptual de classes. Projecto de bases de dados. Estudo das organizações, processos e sistemas.

• Automação e Segurança Industrial (3 hTP, 1,5 hP; 6 ECTS; inclui 2 ECTS de laboratórios; avaliação distribuída) Introdução aos sistemas lógicos. Sistemas combinacionais: definição, representação, simplificação e implementação. Sistemas sequenciais: elementos de sistemas sequenciais, análise e síntese de circuitos síncronos e assíncronos. Representação gráfica: Grafcet. Controladores lógicos programáveis: arquitecturas, programação. Interfaces electrónicas de entrada e de saída; electrónica digital de sinal e de potência. Aplicações de comando programado. Segurança de Máquinas.

• Processos de Fabrico I (4 hTP (2+2); 6 ECTS; inclui 2 ECTS de projecto e 1 ECTS de laboratórios; avaliação distribuída) Processos de conformação plástica. Máquinas ferramentas para conformação plástica. Processos tecnológicos: corte, embutidura, quinagem, forjamento, extrusão. Máquinas-ferramenta e operações de maquinagem. Princípios de funcionamento das máquinas-ferramenta. Movimentos e formas a obter. Automatização e série. Furação e furadoras, torneamento e tornos, fresagem e fresadoras, rectificação, rectificadoras e mós. Electroerosão. Máquinas CNC. Projecto de peças e de ferramentas. Métodos de fabrico. Aplicações.

• Mecânica das Estruturas II (5 hTP; 6 ECTS; inclui 2 ECTS de projecto; avaliação distribuída com exame final) Método dos deslocamentos. Matriz de Rigidez. Agrupamento. Vector solicitação. Introdução de condições de fronteira (deslocamentos prescritos). Método dos elementos finitos: generalidades; problemas discretos e contínuos; necessidades de discretização. Análise linear elástica bi-dimensional pelo método dos elementos finitos. Matriz de deformações [B]. Matriz elasticidade [D]. Matriz rigidez [K]. Vector solicitação. Funções de forma. Transformação de coordenadas. Integração numérica. Aplicações.

• Mecânica Fluidos II (2 hT (1+1), 2 hP; 6 ECTS; inclui 2 ECTS de laboratórios; avaliação distribuída com exame final) Escoamentos em tubagens. Bombas e ventiladores. Aparelhagem de medida de velocidade, caudal e pressão. Escoamentos exteriores. Escoamentos compressíveis.

• Processos de Fabrico II (4 hTP (2+2); 6 ECTS; inclui 2 ECTS de projecto e 1 ECTS de laboratórios; avaliação distribuída) Propriedades e classificações dos processos de soldadura; soldadura manual com eléctrodos revestidos; soldadura por arco submerso; soldadura MIG/MAG; soldadura por resistência; brasagem; soldabilidade de aços ao carbono e C/Mn; tratamentos térmicos; deformações em soldadura; homologação de procedimentos de soldadura; preparação de juntas; cálculo de custos; controlo de qualidade e defeitos de soldadura; projecto de construções soldadas. Técnicas de fundição em areia, moldações permanentes e processos não convencionais; modo de obtenção de uma peça fundida e diferenças dimensionais e de forma entre as peças fundidas e os moldes; fusão e solidificação das ligas metálicas; contracções na solidificação e necessidade de alimentação; gitagem e enchimento das moldações; fornos e outros equipamentos; regras básicas no traçado de peças fundidas; evolução da tecnologia de fundição e critérios para selecção de processos de fundição; a indústria de fundição e os problemas de segurança e ambientais; fundição e reciclagem: novos desafios.

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• Electrónica e Instrumentação (1,5 hTP, 2,5 hP; 6 ECTS; inclui 3 ECTS de laboratórios; avaliação distribuída) Introdução à metrologia: terminologia, grandezas, características. Cadeias e sistemas de medição. Elementos de sistemas de medição. Condicionamento e transmissão de sinal; princípios de electrónica analógica de sinal; amplificadores operacionais; condicionamento de sinais: amplificação, modulação, desmodulação, filtros. Sistemas automáticos de aquisição de sinais. Telemetria. Aplicações nas diversas áreas da engenharia.

• Transferência de Calor (2 hT (1+1), 2 hP; 6 ECTS; avaliação com exame final) Condução: equação de Fourier, condução monodimensional, alhetas. Convecção: equação da energia, escoamentos internos e externos. Convecção natural. Transferência de calor com mudança de fase: condensação/ebulição. Radiação térmica. Permutadores de Calor.

• Orgãos de Máquinas (2 hTP, 2 hP; 6 ECTS; avaliação distribuída com exame final) Engrenagens: classificação; engrenagens de eixos paralelos e dentado recto ou helicoidal. Metrologia: engrenamento; correcção de dentado tendo em vista interferência, equilibragem do escorregamento específico e funcionamento com entre-eixo imposto. Fadiga: solicitações uniaxiais e biaxiais; efeito de tensão média - critério de Soderberg; concentração de tensões; procedimentos de melhoria do comportamento à fadiga. Ligações soldadas: cordões de canto e topo a topo; secção de garganta; componentes relevantes do estado de tensão e critério de dimensionamento. Ligações aparafusadas: funcionamento da ligação pré-esforçada; referência ao comportamento à fadiga e à relaxação de tensões em fluência. Tribologia: noções de atrito e desgaste das superfícies; leis fundamentais da lubrificação; propriedades fundamentais dos lubrificantes; introdução à lubrificação hidrodinâmica e hidrostática; chumaceiras não lubrificadas; introdução à lubrificação de transmissões mecânicas: teoria de Cheng.

• Investigação Operacional (2 hT, 2 hP; 6 ECTS de gestão; inclui 2 ECTS de projecto; avaliação distribuída) A investigação operacional (IO) encarada como método e prática do apoio à decisão no contexto de organizações. Técnicas de IO: programação linear (PL), formulação de problemas de PL, sua resolução pelo método simplex, análise de sensibilidade, formulação de problemas de transporte e de afectação, sua resolução recorrendo aos algoritmos de transporte e de afectação. Gestão de projectos: aspectos organizacionais da gestão de projectos, técnicas de planeamento e controlo do tempo, do custo e de outros recursos - método CPM e extensões.

• Gestão de Empresas (4 hT, 2 hP; 6 ECTS de gestão; inclui 2 ECTS de projecto; avaliação distribuída) Contabilidade. Património, noção e elementos constitutivos. Factos patrimoniais. Valorimetria das existências. Operações de fim de exercício. Análise financeira. Tomada de decisão. Métodos de previsão. Gestão de stocks. Planeamento da produção. Controlo da qualidade. Conservação de equipamento.

• Sistemas de Controlo (2 hTP, 2 hP; 6 ECTS; inclui 1,5 ECTS de laboratórios; avaliação com exame final) Introdução aos sistemas de controlo automático: terminologia, características, aplicações. Modelação de sistemas dinâmicos; equações diferenciais; transformação de Laplace; funções de transferência. Analogia de sistemas. Análise temporal de sistemas; sistemas típicos; erros. Análise frequencial de sistemas; representação de Nyquist e de Bode. Acções de controlo; controladores PID e variantes. Análise de estabilidade; teorema de Cauchy; critério de estabilidade de Nyquist; redes de compensação. Introdução à simulação por computador de sistemas de controlo (MATLAB).

• Máquinas Térmicas (2 hT, 2 hP; 6 ECTS; inclui 2 ECTS de projecto; avaliação distribuída com exame final) Tipos de máquinas térmicas e sistemas de conversão de energia. Caldeiras e geradores de vapor: descrição, classificação, controlo e aplicações. Motores térmicos de combustão interna: descrição e classificação; motores a quatro tempos; motores a dois tempos; balanço térmico e rendimento; curvas características e principais parâmetros de funcionamento; combustíveis - principais características e propriedades. Máquinas frigoríficas e bombas de calor: classificação; máquinas de compressão de vapor, de absorção, de adsorção, de ejecção, termoeléctricas e dessicantes; máquinas ar/ar, ar/água, água/água e ar/solo; análise térmica e comportamento; compressores; refrigerantes e principais características. Sistemas de cogeração: princípios e tipos: vapor, gás, diesel; ciclo combinado; rendimento; sistemas de “district heating” e micro-geração. Sistemas de energias renováveis e híbridos: exemplos e análise térmica; sistemas de energia solar e bomba de calor; sistemas solares de micro-geração.

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• Vibrações e Ruído (2 hTP, 2 hP; 6 ECTS; inclui 0,5 ECTS de laboratórios; avaliação distribuida com exame final) Fundamentos das vibrações. Sistema com um grau de liberdade: equação do movimento; vibração livre; frequência natural; vibração forçada; resposta a uma excitação harmónica; frequência de ressonância; transmissibilidade; transdutores de vibrações; função de resposta em frequência; resposta a excitação periódica; resposta a excitação transiente; espectro de choque; integração directa. Sistemas com N graus de liberdade: coordenadas generalizadas; energia potencial e cinética; equações de Lagrange; equação matricial do movimento; vibração livre não amortecida; frequências e formas naturais de vibração; ortogonalidade dos vectores modais; teorema da expansão; resposta a excitação inicial; quociente de Rayleigh; resposta a excitação harmónica e a excitação genérica; coordenadas naturais ou modais; análise modal; integração directa; modelo espacial; modelo modal; modelo de resposta. Controlo de vibrações: isolamento, absorsor de vibrações. Sistemas contínuos: vibração transversal de uma corda; equação de onda; vibração longitudinal de barras; vibração de torção de veios; vibração de flexão de vigas; frequências e formas naturais; resposta forçada; análise modal; métodos aproximados. Ruído: conceitos fundamentais; o ouvido humano e os efeitos do ruído no homem; propagação do som através do ar e estruturas; determinação da intensidade e potência sonoras; controlo de ruído industrial; indicações sobre legislação.

• Iniciação ao Projecto (3hTP; 6 ECTS; inclui 6 ECTS de projecto; avaliação distribuída) Introdução às metodologias de projecto, com a realização de um trabalho que envolve o desenvolvimento de práticas de projecto, nomeadamente envolvendo máquinas e processos diversos, simulando situações possíveis na prática industrial. Gestão de projectos. Processo de desenvolvimento de um produto. Metodologias de conceptualização e de definição de um produto. Análise do ciclo de vida de sistemas e equipamentos: fiabilidade e manutenibilidade.

disciplinas do 5º ano (perfis de especialização):

• Comando Numérico Computadorizado (4 hTP, 6 ECTS; avaliação distribuída com exame final) Introdução ao Comando Numérico Computadorizado: principais atributos da tecnologia CNC; a tecnologia CNC como componente dos Sistemas Flexíveis de Produção; comparação da tecnologia CNC com atecnologia dedicada e equipamentos operados manualmente. Aplicações industriais da tecnologia CNC: maquinagem; trabalho de chapa; inspecção e medida; manipulação de materiais; montagem de componentes. O Comando Numérico Computadorizado: elementos constituintes; nível de interface; nível de processamento; nível de controlo do processo; nontroladores de eixo. Tipos de controlo numérico: ponto a ponto; linear; de contorneamento. Controlo adaptativo: com restrições; com optimização. Geração da trajectória da ferramenta: erros sistemáticos; erros variáveis; tolerância da trajectória. Modos de funcionamento do CNC. Projecto de equipamentos comandados por CNC. Estrutura dos equipamentos: características comuns; movimentos; dispositivos de fixação e mudança automática de ferramentas; dispositivos de fixação e mudança automática de peças; classificação dos eixos; referenciais de trabalho. Sistemas de controlo da ferramenta: medição das dimensões; medição do desgaste; detecção de quebra; sistemas de identificação da ferramenta e seus parâmetros. Introdução à programação de comando numérico: estrutura da linguagem de programação; breve revisão da programação em códigos ISO. Programação Assistida por Computador: linguagem APT; programação usando sistemas CAD/CAM; pós-processadores. Integração de equipamentos CNC com outros sistemas; integração ao nível dos fluxos de informação: comando numérico directo; comando directo distribuído; integração ao nível do comando dos equipamentos. Selecção de Equipamentos CNC: critérios para avaliação e selecção de equipamentos; atributos mecânicos; atributos do comando; atributos do conjunto CNC/Mecânica; atributos gerais. Métodos e sistemas para testar a geometria dos equipamentos CNC em vazio e em carga; determinação de curvas de compensação de erros geométricos permanentes;

• Complementos de Controlo Automático (4 hTP, 6 ECTS; avaliação com exame final) Modelação matemática de sistemas dinâmicos: modelos de parâmetros concentrados; aplicação à modelação de servoactuadores electromecânicos. Modelação de sistemas não-lineares contínuos: linearização tangente em torno de um ponto de funcionamento, utilizando os termos de primeira ordem de uma expansão em série de Taylor; exemplos de aplicação: modelação do escoamento de um fluido em regime turbulento através de uma restrição de secção variável; modelação de um reservatório de liquido; modelação do escoamento de óleo através de uma servo-válvula de quatro orifícios; modelação de um servo-sistema óleo-hidráulico; introdução à modelação de sistemas térmicos; introdução à utilização do software de cálculo e simulação Matlab / Simulink. Modelação e análise de sistemas não-lineares descontínuos: alguns comportamentos "bizarros" em sistemas não-lineares; o plano de fase como ferramenta gráfica de análise de sistemas de 2ª ordem; ciclos-Limite; comportamentos não-lineares descontínuos; funções descritivas; análise de estabilidade utilizando funções descritivas. Teoria do espaço

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de estados: representação de um sistema dinâmico em espaço de estados; invariância dos valores próprios do sistema face a uma transformação linear do seu vector de estado; solução da equação de estado; diagonalização da matriz do sistema; controlabilidade e observabilidade de um sistema dinâmico. Controlo moderno: estabilização de um sistema, com colocação de pólos, por realimentação do seu vector de estado; o problema do seguimento de referências; construção de um observador do estado de um sistema dinâmico. Introdução ao controlo digital: introdução aos sistemas de controlo em tempo discreto; efeitos da amostragem; aproximações numéricas discretas de controladores contínuos; transformada z de um sinal amostrado; síntese de controladores no domínio pseudo-frequencial utilizando a transformação w; representação de um sistema dinâmico amostrado em espaço de estados; síntese de controladores modernos e de observadores em tempo discreto. Introdução à identificação de sistemas: princípios da identificação de sistemas; o princípio dos mínimos quadrados; identificação com dados em lote, utilizando a matriz pseudo-inversa de Penrose.

• Computação Industrial (4 hTP, 6 ECTS; avaliação distribuída com exame final) Complementos de sistemas digitais: métodos de especificação, projecto, simplificação e materialização de circuitos assíncronos e síncronos. Controladores lógicos programáveis: sistemas discretos; especificação do comportamento de um sistema discreto; arquitecturas de PLCs; metodologias de programação de PLCs; descrição e programação de periféricos típicos de PLCs. Computadores e sistemas operativos: o computador como elemento controlador; sistemas embebidos; arquitecturas de hardware e software para sistemas de aquisição de dados; instrumentação virtual; implementação de algoritmos de controlo; noção de sistema operativo; gestão de recursos; interfaces de sistemas operativos a aplicações; sistemas operativos para aplicações industriais. Sistemas distribuídos: comunicação entre computadores; comunicação ponto a ponto; redes de computadores. Aplicações e integração de sistemas computacionais: controladores de "loop"; sistemas SCADA; telemetria e telecomando; redes industriais; sensores e actuadores inteligentes.

• Servomecanismos (4 hTP, 6 ECTS; avaliação com exame final) Caracterização e definição de servomecanismos. Elementos de sistemas de controlo electro-hidráulicos e electromecânicos. Modelação de sistemas físicos. Análise de comportamento de sistemas dinâmicos. Instrumentação associada a servomecanismos. Algoritmos de controlo adequados a servomecanismos.

• Robótica (4 hTP, 6 ECTS; avaliação distribuída com exame final) Fundamentos da robótica: desenvolvimento histórico; definições de robôs; automação e robótica. Aspectos tecnológicos da robótica: configurações de robôs; sensores e actuadores; sistemas de transmissão mecânica em robôs. Análise cinemática: cinemática directa; cinemática inversa. Princípios do controlo de robôs: controlo de posição; controlo de força. Planeamento de trajectórias: interpolação no espaço das juntas; interpolação no espaço cartesiano. Linguagens de programação em robótica: linguagens a nível do robô e a nível de tarefa. Aplicações de robôs industriais. Processos: soldadura, corte, rebarbagem; operações de montagem; operações de manipulação. Especificação de robôs: características de repetitibilidade, precisão, velocidade, capacidade de carga, peso, alcance, dimensões, espaço de trabalho, alimentações, controlador, interfaces e comunicações, eixos externos controláveis. Células robotizadas

• Gestão de Energia Térmica (3 hTP, 5 ECTS; avaliação distribuída com exame final) Introdução. Contexto geral da temática da energia e do ambiente. Papel da energia térmica. Conceitos básicos operacionais. Energia e energias. Análise e contabilidade energética e exergética. Ambiente na óptica da empresa. Auditorias energéticas. Casos de estudo de gestão de energia térmica na cidade, na indústria e nos edifícios. Legislação e regulamentação.

• Métodos Experimentais em Engenharia Térmica (1 hT, 3 hP, 6 ECTS; avaliação distribuída com exame final) Considerações gerais sobre a experimentação em engenharia. Sistemas de medição e transdutores. Análise de dados experimentais: erros e incerteza das medições; apresentação de resultados experimentais. Medição de pressão: manómetros e outros transdutores eléctricos de pressão. Medição de velocidade: tubo de Pitot, termoanemómetros e anemómetros ópticos. Medição de caudal: métodos de obstrução e outros transdutores eléctricos de caudal volúmico e mássico. Medição de temperatura: termopares, termómetros de resistência e de radiação; erros de interacção sistema/sensor. Higrometria: métodos eléctricos, psicrométricos e de condensação. Realização de trabalhos práticos, envolvendo experiências elaboradas e visando aspectos relativos à metrologia, à instrumentação e ao estudo experimental de fenómenos e processos fundamentais no âmbito da engenharia térmica.

• Métodos Computacionais em Engenharia Térmica (4 hTP, 6 ECTS; avaliação distribuída com exame final)

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INTRODUÇÃO: o papel da simulação no projecto de sistemas térmicos; tipos de modelos matemáticos e numéricos. TÉCNICAS AUXILIARES DE MODELAÇÃO GLOBAL DE SISTEMAS: interpolação numérica e ajustamento de funções uni e multi-variável; aplicação a equipamentos térmicos com utilização de software. MODELAÇÃO GLOBAL DE COMPONENTES EM REGIME PERMANENTE: solução numérica de equações e sistemas de equações não lineares; utilização do software EES; aplicação a sistemas térmicos: sistemas de aquecimento/arrefecimento, ciclos motores, etc. MODELAÇÃO GLOBAL EM REGIME DINÂMICO: métodos de integração numérica de equações e sistemas de equações diferenciais ordinárias; utilização do programa EES; aplicação a sistemas térmicos: sistemas de aquecimento/arrefecimento com acumulação mássica/térmica, redes de ar comprimido, etc. MODELAÇÃO DISTRIBUÍDA: Equações diferenciais de transporte e sua representação genérica; métodos de discretização (diferenças finitas e volumes finitos); aplicação a sistemas com condução de calor uni e multi-dimensional instacionária; aplicação a escoamentos não viscosos. MÉTODOS DE OPTIMIZAÇÃO: métodos de pesquisa uni e multi-variável; método dos multiplicadores de Lagrange com e sem restrições; programação linear; programação geométrica; algoritmos de optimização; aplicações a redes de fluidos e sistemas térmicos.

• Energias Renováveis (3 hTP, 5 ECTS; avaliação distribuída com exame final) ENERGIAS RENOVÁVEIS: fontes renováveis de energia – solar, eólica, biomassa, hídrica, geotérmica, marés e ondas; as energias renováveis e o desenvolvimento sustentável – posicionamento actual e futuro no contexto energético. ASPECTOS ECONÓMICOS, SOCIAIS E AMBIENTAIS DOS SISTEMAS DE ENERGIAS RENOVÁVEIS: o mercado e as barreiras; custos internos e externos; custos da energia útil; legislação e políticas de incentivos de utilização das fontes renováveis de energia. ENERGIA EÓLICA: origem, circulação geral e efeitos locais; caracterização do regime de ventos, potencial eólico; princípios de conversão, aerodinâmica de um rótor eólico; principais características dos aerogeradores; energia convertida por um aerogerador; instalações isoladas e integradas na rede. ENERGIA SOLAR TÉRMICA: geometria e recursos solares; radiação incidente em superfícies inclinadas; colectores solares térmicos sem ou com baixa concentração – tipos e aplicações; sistemas solares de aquecimento de águas (sanitárias e piscinas) e de aquecimento/arrefecimento ambiente; métodos de cálculo: f-chart, fi-chart, e fi,f-chart. ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA: células fotovoltaicas e seus rendimentos; colectores fotovoltaicos e integração em edifícios; sistemas de produção de electricidade. ENERGIA DA BIOMASSA: princípios e tipos de sistemas; biocombustíveis.

• Climatização (6 hTP, 8 ECTS; avaliação distribuída com exame final) Conforto. Qualidade do Ar. Infiltrações e ventilação natural. Balanços térmicos e energéticos em edifícios. Prioridades de actuação na concepção térmica de edifícios. Concepção bioclimática de edifícios (sistemas passivos). Cálculo da carga térmica de aquecimento para edifícios. Contribuição solar para o aquecimento. Métodos de cálculo das necessidades anuais de aquecimento de edifícios. Regulamento das Características de Comportamento Térmico de Edifícios (RCCTE). Métodos de cálculo de cargas térmicas de arrefecimento. Métodos de previsão de consumos energéticos com a climatização em edifícios. Sistemas de climatização: tipos e funcionamento. Sistemas de aquecimento. Sistemas de recuperação de energia. Sistemas para espaços com elevadas cargas latentes. Fontes de calor e de frio. Análise económica de alternativas energéticas. Distribuição de fluidos: redes de tubagem e depósitos de armazenamento. Regulamento dos Sistemas Energéticos de Climatização em Edifícios (RSECE). Implicações da directiva europeia de Certificação Energética em Edifícios.

• Tecnologias Energéticas Avançadas (6 hTP, 8 ECTS; avaliação distribuída com exame final) Tecnologias de refrigeração e arrefecimento. Tecnologias de armazenamento de energia térmica. Pilhas de combustível. Sistemas de micro-geração.

• Gestão da Produção (4 hTP, 6 ECTS; avaliação distribuída) ESTRATÉGIA NA PRODUÇÃO: Introdução. Estratégia e Pilares da Competitividade: Custo, Qualidade, Tempo e Flexibilidade. ENGENHARIA DE PROCESSOS: Análise de processos industriais. Introdução ao desenho de postos de trabalho (Ergonomia). Tempos e métodos. Implantações Industriais. Balanceamento de linhas de montagem. CONCEPÇÃO DO SISTEMA DE PRODUÇÃO: Gestão estratégica da capacidade. Just-in-Time: conceitos principais; 5 “S”; Kaizen; Técnicas de redução de tempos de “setup” (SMED). PLANEAMENTO E CONTROLE: Introdução ao conceito de ERP (Entreprise Resource Planning Systems). Programação Linear para Gestão da Produção. Sequenciamento de Operações: Mapa de Gantt; Regras de despacho; Algoritmos. Produção Sincronizada e Teoria das Restrições (Goldratt). Workshop Produção (simulação em computador).

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• Gestão da Qualidade Total (4 hTP, 6 ECTS; avaliação distribuída com exame final)) CONCEITOS BÁSICOS: Qualidade. Controlo da qualidade. Garantia da qualidade. Sistemas da qualidade. Gestão pela qualidade total (TQM). REFERENCIAIS NORMATIVOS: Normas ISO 9000. Implementação de sistemas da qualidade. Referência ao Modelo EFQM. CUSTOS DA QUALIDADE: Sua classificação e avaliação. METODOLOGIAS TQM: Projectos de melhoria da qualidade. Metodologia de resolução de problemas. Planeamento da melhoria contínua da qualidade. Aspectos organizacionais do TQM. TÉCNICAS DO TQM: Recolha e análise de dados. Listas e folhas de verificação. Análise de Pareto. Diagramas de causa-efeito. Histogramas de frequência. Correlação e regressão. Cartas de controlo Shewart. Cartas e EWMA CUSUM. TQM NO PROJECTO: Desdobramento da Função Qualidade (QFD). Revisão do projecto. Análise Modal de Falhas e Efeitos (AMFE). TQM NO APROVISIONAMENTO: Políticas de qualidade no aprovisionamento. Relação com os fornecedores. Classificação dos fornecedores. Auditorias. Controlo de recepção. Planos de amostragem. Norma MIL-STD-105D. TQM NA PRODUÇÃO: Índices da capacidade do processo. Conceito de dominância. Plano de inspecção e controlo. Sistemas de informação para a qualidade. Controlo estatístico do processo. GESTÃO AMBIENTAL: Conceitos Básicos. SISTEMAS DE GESTÃO AMBIENTAL: Normas ISO 14000. Certificação e metodologia de melhoria do desempenho Ambiental. Legislação ambiental mais relevante (Ar, Água, Resíduos, Ruído, Energia, Substâncias perigosas, etc.).

• Gestão da Manutenção (4 hTP, 6 ECTS; avaliação com exame final) FIABILIDADE: Introdução à física das avarias. Função de risco. Fiabilidade de componentes. A distribuição de Weibull. Política de substituição de componentes. A fiabilidade de sistemas reparáveis e o conceito de taxa de avarias. A curva da banheira. Modelos de fiabilidade crescente. Aplicações da estatística das avarias em manutenção. ORGANIZAÇÃO DA MANUTENÇÃO: Posicionamento e estrutura da manutenção. Planeamento das actividades de manutenção. Custos da manutenção e custos de paragem. Utilização de índices. Terotecnologia e TPM (Total Productive Maintenance). TÉCNICAS DE MANUTENÇÃO: Políticas de manutenção. Manutenção preventiva, sistemática, correctiva e condicionada. Manutenção de projecto e oportuna. Selecção de um programa de manutenção. O plano de manutenção e das lubrificações. Classificação e codificação dos equipamentos. MÉTODOS QUANTITATIVOS EM MANUTENÇÃO: Análise ABC. Redes de actividades. Políticas de substituições de equipamentos. Peças de reserva e gestão de stocks de equipamentos de reserva.

• Logística Industrial (4 hTP, 6 ECTS; avaliação distribuída com exame final) INTRODUÇÃO À LOGÍSTICA: Definição e conceitos de logística. Organização da função logística. O serviço a clientes. Logística vs. Competitividade. APROVISIONAMENTO E GESTÃO DE MATERIAIS: Conceitos básicos. Gestão de stocks. Modelos clássicos de controlo de Stocks. Modelos de abastecimento. PLANEAMENTO INTEGRADO: MRP-Material Requirements Planning e DRP-Distribution Requirements Planning vs. JIT-Just in Time. MOVIMENTAÇÃO DE MATERIAIS E ARMAZÉNS. Princípios de boa armazenagem. Sistemas de armazenagem, movimentação e manuseamento de materiais. Gestão operacional dos armazéns. Sistemas de Gestão de Armazéns. Projecto e concepção de armazéns. TRANSPORTES: Escolha do modo de transporte. O transporte rodoviário de mercadorias. Selecção de viaturas. Tamanho e composição de frotas de veículos. Gestão de operações em transportes rodoviários. Sistemas de Gestão de Transportes. PLANEAMENTO ESTRATÉGICO DE SISTEMAS LOGÍSTICOS: Análise económica de sistemas logísticos. Desenho de sistemas logísticos e localização de instalações. Modelos e algoritmos de apoio à decisão.

• Métodos Quantitativos (4 hTP, 6 ECTS; avaliação com exame final)) PREVISÃO E TOMADA DE DECISÕES: Papel dos MP em processos de decisão. Classificação dos MP. Métodos quantitativos: métodos baseados em séries temporais e métodos causais. Métodos qualitativos. Hipóteses subjacentes e condições de aplicabilidade. Selecção dos MP. ANÁLISE DE DADOS: Como apresentar dados. Detecção e tratamento de dados excepcionais. Vantagens e incovenientes da agregação de dados. Análise de séries temporais: Introdução. Decomposição clássica. Amortecimento exponencial. ANÁLISE DE VARIÂNCIA: Modelos com um factor, com efeitos fixos e variáveis; Modelos com dois factores, com efeitos fixos e variáveis; Implicações da não satisfação das condições impostas aos erros. REGRESSÃO: Regressão linear simples; Regressão linear múltipla; Regressão não linear. DESENHO DE EXPERIÊNCIAS: Nomenclatura; Estratégias. Plano Factorial Completo. Cálculo de efeitos. Planos factoriais 2k e 3k. Algoritmo de Yates para planos factoriais 2k e 3k. Planos Factoriais Fraccionados. Função Prejuízo. Projecto de Parâmetros. Índices sinal/ruído. Análise de resultados experimentais.

• Análise de Projectos de Investimento (4 hTP, 6 ECTS; avaliação distribuída com exame final) Introdução: visão global da Avaliação de Projectos de Investimento; o valor temporal do dinheiro; o dossier de elaboração e avaliação de um projecto; planos de negócios. A metodologia geral de avaliação económica financeira de um projecto: identificação e análise dos cash flows de um projecto; critérios de

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decisão; identificação da taxa de retorno exigida aos investimentos da empresa. O financiamento dos projectos: a avaliação em contexto de inflação; a avaliação em contexto de incerteza e risco. Aplicações e problemas operacionais: investimentos para redução de custos; escolha de equipamentos alternativos; substituição de máquinas; decisões de timing; decisões de capacidade de produção; leasing vs aquisição de equipamentos; fazer ou comprar.

• Método dos Elementos Finitos (4 hTP, 6 ECTS; avaliação distribuída com exame final) Formulação de elementos finitos. Método geral: definição, por etapas, da formulação de Elementos Finitos em termos de deslocamentos. Interpolação: funções de forma, exigências para as funções de forma; dedução de funções de forma a partir de polinómios; polinómios de Lagrange; polinómios de "Serendipity"; funções de forma em coordenadas naturais. Métodos Energéticos: apresentação geral dos métodos energéticos em Mecânica das Estruturas com particular referência para os teoremas baseados em formulações de deslocamentos. Programação de Elementos Finitos. Estrutura base de um programa típico de elementos finitos. Elementos Finitos para Problemas de Elasticidade: formulação de diversos elementos finitos para problemas de Elasticidade e duas a três dimensões. Problemas axissimétricos. - Elementos Finitos para Vigas, Placas e Cascas: formulação de diversos Elementos Finitos para Vigas e Placas de acordo com a teoria de Kirchhoff. Elementos conformes e não conformes. Elementos de Casca como associação de elementos de placa com elementos de estado plano de tensão.

• Mecânica Experimental (4 hTP, 6 ECTS; avaliação distribuída com exame final) Introdução às técnicas clássicas de Análise Experimental de Tensões como: extensometria eléctrica, fotoelasticidade, técnicas de Moiré e método dos vernizes frágeis. A apresentação das várias técnicas é acompanhada com a descrição critica de trabalhos realizados pelo Laboratório de Óptica e Mecânica Experimental (LOME) com cada uma delas. A segunda parte da disciplina é destinada à apresentação das modernas técnicas laser de interferometria holográfica com aplicação em Engenharia. Estas técnicas são devidamente caracterizadas quanto à sua elevada resolução e ao carácter da medida sendo também referidos os cuidados, em termos de estabilidade das montagens, que deverão ser tidos durante a sua utilização. São apresentadas técnicas de processamento de imagem necessárias à análise dos resultados obtidos com estas técnicas. A apresentação de cada uma das técnicas e ilustrada com exemplos de trabalhos já realizados no LOME com cada uma delas.

• Fadiga e Mecânica da Fractura (4 hTP, 6 ECTS; avaliação com exame final) Fadiga de materiais: perspectiva de conjunto do problema da degradação progressiva de resistência causada por solicitações cíclicas. Abordagens que não tratam o problema da propagação de fendas. Vida em função da componente elástica ou plástica cíclica do carregamento cíclico. Mecânica da Fractura Linear Elástica: Análise de tensões na extremidade de fissuras. O conceito de factor de intensidade de tensão, K. Modo I, II e III. Modos mistos. Métodos energéticos. O conceito de taxa de libertação de energia, G. Referência ao seu uso na caracterização da tenacidade à fractura interlaminar de materiais compósitos. Relações entre K e G. Determinação de K usando o método dos elementos finitos. Região plástica na extremidade de fissuras. Estado plano de tensão e de deformação. Fissura elástica equivalente. Tenacidade em estado de deformação plano, KIc. A norma ASTM E399. Mecânica da Fractura Elasto-Plástica. O modelo de Dugdale. Crack Opening Displacement: conceito, ensaios e normalização. A Welding Institute Design Curve. O integral J. Relações COD - J. Propagação estável de fissuras: fadiga e corrosão sob tensão. Lei de Paris. O conceito de limiar de propagação. Relações entre os ensaios SN (Wohler) e os ensaios de Mecânica da Fractura (diagramas de Kitagawa). Aplicação da Mecânica da Fractura em Materiais Compósitos. Fractura inter- e intra -laminar. Noções de fissura equivalente e de densidade de saturação de fissuras. Análise de roturas (failure analysis). O critério CEGB R6. Discussão de casos.

• Materiais Compósitos (4 hTP, 6 ECTS; avaliação distribuída com exame final) Introdução. Constituintes e semi-produtos. Processos de transformação. Comportamento mecânico e sua previsão. Teoria clássica dos laminados. Dimensionamento e critérios de rotura. Concepção. Controlo de Qualidade.

• Estruturas Metálicas (4 hTP, 6 ECTS; avaliação distribuída com exame final) Tipos de estruturas e requesitos de estabilidade. Princípios de dimensionamento estrutural, estados limites últimos e estados limites de utilização. Definição de acções e leis de combinação de acções (R.S.A e Eurocódigo). Cálculo automático de estruturas. Análise de estabilidade em estruturas. Resistência das secções de acordo com o EC3. Projecto de ligações aparafusadas e soldadas.

• Placas e Cascas (4 hTP, 6 ECTS; avaliação distribuída) Conceitos fundamentais da Mecânica dos Meios Contínuos. Teoria clássica de flexão de placas. Métodos de solução incluindo desenvolvimento em séries, métodos de Ritz, Galerkin e Kantorovich e métodos numéricos. Teoria de Reissner-Mindlin. Métodos de solução baseados em séries de Fourier e séries de Fourier generalizadas e métodos analíticos aproximados e métodos numéricos. Teoria de von Kármán.

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Métodos de solução. 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 das forças para efeitos de cálculo de esforços nas ligações entre componentes tipo casca.

• Mecânica do Contacto e Lubrificação (4 hTP, 6 ECTS; avaliação distribuída com exame final) MECÂNICA DO CONTACTO HERTZIANO: contacto entre sólidos de revolução (Teoria de Hertz), tensões no interior de sólidos em contacto e influência da rugosidade das superfícies em contacto. Aplicações. LUBRIFICAÇÃO TERMOHIDRODINÂMICA: Lubrificantes: termoviscosidade e piezoviscosidade. Análise termohidrodinâmica de mecanismos: Patins hidrodinâmicos e chumaceiras radiais. Chumaceiras hidrostáticas radiais. Aplicações. LUBRIFICAÇÃO ELASTOHIDRODINÂMICA: Teoria da lubrificação elastohidrodinâmica. Espessura do filme lubrificante EHD. Reologia do filme lubrificante EHD. Térmica do contacto elastohidrodinâmico. Aplicações. LUBRIFICAÇÃO, EFICIÊNCIA E AVARIAS: Tribologia do contacto entre os dentes de uma engrenagem cilíndrica. Balanço energético de uma caixa de engrenagens. Tipos e métodos de lubrificação de engrenagens Avarias de superfície em chumaceiras, engrenagens e rolamentos. Selecção de lubrificantes. Aplicações. EXPERIMENTAÇÃO EM LUBRIFICAÇÃO E PALESTRAS TÉCNICAS: Ensaio de um patim hidrodinâmico. Ensaio de uma caixa de velocidades. Palestras convidadas sobre temas de interesse para a disciplina.

• Dinâmica de Máquinas (4 hTP, 6 ECTS; avaliação distribuída com exame final) Sistemas discretos com múltiplos graus de liberdade: determinação de frequências e formas naturais, determinação da resposta forçada, aplicação a vibrações de torção de sistemas de transmissão. Método dos elementos finitos em análise dinâmica: elementos de veio, de disco e de viga em rotação, introdução do amortecimento. Dinâmica de rotores: equação do movimento, movimento de precessão, velocidades críticas, resposta forçada, efeito de auto-centragem, análise da estabilidade. Dinâmica de chumaceiras: regime laminar e turbulento, modelização, rigidez e amortecimento, análise de estabilidade. Sistemas giroscópicos: equações do movimento, frequências naturais e movimentos de precessão, resposta forçada, análise de estabilidade. Controlo de vibrações: controlo das frequências naturais, amortecimento, isolamento, absorsor, controlo activo, equilibragem de componentes rotativos, equilibragem de máquinas alternativas. Medição das vibrações e aplicações: transdutores de vibração, instrumentos de medição, excitadores de vibração, análise espectral, transformada discreta de Fourier, analisadores FFT, teste dinâmico de máquinas e estruturas, monitorização da condição de máquinas e diagnóstico. Análise modal experimental: modelos espacial, modal e de resposta em frequência, funções de reposta em frequência, estimadores de funções de resposta em frequência, processamento digital do sinal, algoritmos de identificação modal, sintetização de funções de resposta em frequência.

• Design Integrado de Produto (4 hTP, 6 ECTS; avaliação distribuída) Organização do processo de desenvolvimento do produto. Planeamento do produto. Identificação de atributos. Especificação do produto. Métodos estruturados de geração de conceitos. Selecção e teste dos conceitos. Arquitectura do produto. Design para fabrico. Ecodesign. Análise económica do ciclo de vida. Gestão das mudanças tecnológicas. Patentes e propriedade intelectual. Gestão do Risco. Modelação 3 D e cálculo estrutural.

• Seminários (3 hTP, 5 ECTS; avaliação distribuída) Realização de seminários em diversas áreas da especialização e apresentações teóricas, pelos docentes da disciplina ou por convidados, relativas a parte dos temas. Elaboração pelos alunos de trabalhos bibliográficos e/ou experimentais, com relatório, apresentação oral e discussão. Prevê turmas com um máximo de 12 alunos, mas com possibilidade de se juntarem para participarem em sessões de interesse comum.

• Selecção de Materiais (5 hTP, 7 ECTS; avaliação distribuída) Parâmetros do comportamento mecânico dos materiais: rigidez, resistência mecânica e ductilidade. Comportamento à fadiga: parâmetros definidores do comportamento à fadiga em iniciação e propagação. Parâmetros da tenacidade. O uso dos parâmetros do comportamento mecânico na selecção de materiais. Materiais compósitos: constituintes e semi produtos, processos de transformação, comportamento mecânico e sua previsão, dimensionamento e critérios de rotura, teoria clássica dos laminados. Análise funcional de um produto. Metodologia para a selecção de materiais: índices de mérito. Processos de fabrico. Análise comparativa de custos. Casos-estudo envolvendo diversos materiais.

• Simulação de Processos Tecnológicos (4 hTP, 6 ECTS; avaliação distribuída) Aplicação do método das diferenças finitas à resolução de problemas térmicos usando o programa MatLab. Aplicação do método na resolução de problemas térmicos fazendo uso do programa Ansys; comparação de resultados entre o método das diferenças finitas e dos elementos finitos. Pré-processamento de dados e pós-

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processamento de resultados para a modelação numérica por elementos finitos usando o programa Femap; realização de um problema estrutural usando o Femap e Ansys. Fundição: conceitos fundamentais; modelação numérica de problema de fundição usando o programa AFS (diferenças finitas). Conformação plástica de materiais metálicos: conceitos fundamentais; modelação numérica de problema de conformação plástica usando o programa Abaqus (elementos finitos).

• Tecnologias de Moldação (5 hTP, 7 ECTS; avaliação distribuída) Moldação de ligas leves. Características dos equipamentos: fornos de fusão e retém, máquinas de injecção com descrição dos principais órgãos e programação de curvas de injecção, periféricos e sua integração na automatização dos ciclos produtivos, referência aos equipamentos de rebarbagem e maquinagem. Arquitectura dos moldes, noções sobre dimensionamento de canais, secções de ataque, bolsas e ventilações, dimensionamento de placas, cunhas das gavetas, canais de refrigeração. Ligas utilizadas, características mecânicas, capacidades do processo no que respeita ao toleranciamento dimensional e geométrico do bruto de fundição, tipo de defeitos incluindo a determinação da causa/efeito. Custeio fabril: determinação dos tempos de ciclo, opções estratégicas na escolha do número de cavidades, sensibilidade ao custo das operações. Maquinagem das peças. Novas tecnologias: breve abordagem aos métodos de "Squeze Casting" e "Semi-Sólidos". Segurança / ambiente: orientações na utilização com segurança dos equipamentos em todo o processo fabril. Moldação de polímeros. Noções fundamentais de Ciência de Polímeros. Polímeros termoplásticos comerciais. Propriedades principais dos polímeros. Bases de dados: sua utilização para a selecção e caracterização de materiais. Propriedades de fluxo – comportamento não newtoniano dos fluidos poliméricos. Moldação por injecção: variáveis principais do processo; sistemas funcionais de uma injectora; controlo do ciclo de injecção; dispositivos auxiliares periféricos. Fluxo de termoplásticos em moldes de injecção. Previsão das características do equipamento: força de fecho, capacidade de injecção e espaço para o funcionamento dos moldes. Determinação da capacidade do sistema de refrigeração dos moldes. Simulação do processo de injecção. Factores de custo em moldação por injecção. Princípios do projecto com plásticos.

• Fabricação de Moldes (4 hTP, 6 ECTS; avaliação distribuída) Arquitectura de moldes: elementos componentes de base, soluções construtivas correntes (com movimentos lineares, rotativos, de abertura de várias placas, com aplicação de postiços, etc.), utilização de catálogos e bases de dados comerciais. Breve referência aos processos de maquinagem mais importantes no fabrico de moldes (fresagem, torneamento, electro-erosão e processos de tratamento superficial). Introdução a um programa de CAD comercial vocacionado para a indústria dos moldes. Desenvolvimento de projectos completos de moldes de injecção, contemplando, entre outros, os seguintes tópicos: modelação tridimensional da peça a obter, através de um sistema de CAD; dimensionamento dos sistemas funcionais do molde (alimentação, refrigeração e extracção); análise, com programa comercial, do fluxo do material na fase de enchimento, com a optimização da localização dos pontos de alimentação e do sistema de refrigeração.

• Sistemas de Propulsão e Suspensão Automóvel (5 hTP, 7 ECTS; avaliação distribuída) Tipos de motores (explosão e híbridos). Sistemas de propulsão alternativos. Caixas de velocidades (convencionais, sequenciais). Diferenciais (convencionais e inteligente). Tipos de suspensão automóvel.

• Manutenção, Reparação e Sistemas de Controlo Automóvel (4 hTP, 6 ECTS; avaliação distribuída) Sistemas electrónicos de controlo. Circuitos eléctricos, redes CAN. Metodologias de Manutenção. Manutenção automóvel. Metodologias de reparação automóvel.

• Projecto ou Tese de Investigação (1 hT até 3 hT dependendo do tema, 30 ECTS; avaliação distribuída) Realização de um Projecto ou de uma Tese de Investigação em áreas da Engenharia Mecânica. Inclui 1 h semanal de Seminários sobre temas como: Noções de Direito Comercial e de Trabalho, Noções de Higiene e Segurança, Ética e Deontologia Profissional, Relações Humanas.

O quadro seguinte (Quadro 4) permite comparar os créditos por tipo de matéria com os valores mínimos definidos pela Direcção da FEUP em documento orientador. O quadro é válido para o tronco comum – 4 anos – do novo curso. Saliente-se o reforço significativo das componentes laboratorial e de projecto, em relação à LEM actual.

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Quadro 4 – Créditos nas diferentes áreas e comparação com orientações da FEUP – tronco

comum do curso.

Tipo de matéria Créditos

novo MIEM (ECTS)

Créditos mínimos (ECTS)

matemáticas gerais 28 12 matemáticas aplicadas 12 12 físicas gerais 22 12 gestão 16 6 informática 12 6 laboratórios 25 24 projecto 32 24

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Métodos pedagógicos, aprendizagem e formação dos alunos No novo curso pretende-se uma mudança pedagógica profunda e não apenas um rearranjo de disciplinas e matérias. Pretende-se que os alunos desenvolvam aptidões que lhes permitam o sucesso na vida profissional, para além da aprendizagem dos conteúdos técnico-científicos. Tais aptidões são classificadas por recurso ao código CDIO (Conception, Design, Implementation and Operation syllabus). As melhorias que se pretendem ao nível da aprendizagem de matérias e do desenvolvimento de aptidões, só serão possíveis com uma alteração dos métodos de ensino e avaliação. Essa alteração favorecerá a tão desejada mudança de atitude geral dos alunos, bem como dos seus resultados. Assim, e a título de exemplo, serão introduzidos mais trabalhos experimentais ou de projecto e fomentado o estudo individual ou em grupo de novas matérias; os alunos deverão, como prática corrente, elaborar relatórios escritos e apresentar oralmente os trabalhos/estudos efectuados. Haverá ainda um significativo aumento do peso da avaliação distribuída, como mostra o quadro seguinte (Quadro 5). Quadro 5 – Comparação dos tipos de avaliação no novo curso com a actual LEM – tronco

comum dos cursos.

Tipo de avaliação LEM actual

(nº disciplinas) MIEM

(nº disciplinas) só com exame final 19 5 distribuída c/ exame final 12 16 só distribuída 16 19

Nas disciplinas do 5º ano (perfis de especialização) haverá uma predominância das aulas de carácter teórico, computacional ou laboratorial, com um reduzido número de aulas dedicadas à clássica resolução de problemas (envolvendo cálculo manual). Estas deverão ser substituídas pela resolução de problemas pelos alunos em período extra-escolar, com um acompanhamento do tipo tutorial pelos professores.

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Aptidões CDIO O código CDIO classifica as aptidões em 4 grupos principais e diversos sub-grupos:

1 – conhecimentos técnicos

1.1 – conhecimentos de ciências fundamentais (matemática; física; química) 1.2 – conhecimentos nucleares de engenharia (mecânica clássica e dos sólidos; termodinâmica;

mecânica dos fluidos; materiais; transferência de calor; computação; controlo; ...) 1.3 – conhecimentos avançados de engenharia (mecânica estrutural; materiais e estruturas;

aerodinâmica; motores térmicos; técnicas computacionais e software; circuitos e sistemas digitais;...)

2 – aptidões pessoais e profissionais

2.1 – pensamento e resolução de problemas de engenharia (identificação e formulação de problemas; modelação; estimativa e análise quantitativa; análise com incerteza; solução e recomendação)

2.2 – experimentação e descoberta do conhecimento (formulação de hipóteses; pesquisa bibliográfica e electrónica; análise experimental; hipótese, tese e defesa)

2.3 – pensamento sobre sistemas (pensamento holístico; definições e interacções em sistemas; prioridades e aspectos centrais; compromissos, julgamento e equilíbrio na resolução)

2.4 – aptidões pessoais e atitudes (iniciativa e capacidade de enfrentar riscos; perseverança e flexibilidade; pensamento criativo; pensamento crítico; consciência dos conhecimentos, aptidões e atitudes pessoais; curiosidade e aprendizagem ao longo da vida; gestão do tempo e recursos)

2.5 – aptidões profissionais e atitudes (ética profissional, integridade e responsabilidade; comportamento profissional; planeamento da carreira; manter-se actualizado no mundo da engenharia)

3 – aptidões inter-pessoais (trabalho em grupo e comunicação)

3.1 – trabalho em grupo (formação de equipas; operacionalidade; crescimento e evolução do grupo; liderança; aspectos técnicos de grupos)

3.2 – comunicações (estratégia de comunicações; estrutura de comunicações; comunicação escrita; comunicação electrónica/multimedia; comunicação gráfica; apresentação oral e comunicações inter-pessoais)

3.3 – comunicações em línguas estrangeiras (inglesa e outras)

4 – concepção, projecto, implementação e operação de sistemas na empresa e no contexto social

4.1 – contexto externo e social (papel e responsabilidade; impacto da engenharia na sociedade; regulamentação da engenharia; contexto histórico e cultural; valores e aspectos contemporâneos; desenvolvimento de uma perspectiva global)

4.2 – contexto empresarial e comercial (apreciação de diferentes culturas empresariais; estratégia, objectivos e planeamento da empresa; empreendimento técnico; trabalhar com sucesso em organizações)

4.3 – concepção e engenharia de sistemas (definição de objectivos e requisitos do sistema; definição de funções, conceitos e arquitectura; modelação do sistema e verificação dos objectivos; gestão do projecto)

4.4 – projecto (o processo do projecto; fases e aproximações ao processo de projecto; utilização do conhecimento no projecto; projecto disciplinar; projecto multi-disciplinar; projecto multi-objectivo)

4.5 – implementação (projecto do processo de implementação; processo de fabrico - hardware; processo de implementação de software; integração de software no hardware; teste, verificação, validação e certificação; gestão da implementação)

4.6 – operação (projecto e optimização de operações; treino e operações; suporte ao ciclo de vida do sistema; melhoramento e evolução do sistema; aspectos de abandono e fim de vida; gestão de operações)

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Apresenta-se no Quadro 6 e no Quadro 7 uma catalogação preliminar das aptidões a adquirir em cada disciplina do tronco comum (1º a 4º ano), segundo o código CDIO. Quadro 6 – Aptidões CDIO a adquirir em cada disciplina – tronco comum do MIEM.

1º Ano 1º Semestre 2º Semestre Disciplina Aptidões Disciplina Aptidões Análise Matemática I 1.1, 2.4 Análise Matemática II 1.1, 2.4

Álgebra Linear e Geometr. Analítica

1.1, 2.4 Programação de Computadores

1.2, 2.1, 2.4, 3.1, 4.5

Desenho Técnico 1.2, 2.4, 3.2, 4.3 Desenho de Construção Mecânica

1.2, 2.4, 3.2, 4.3, 4.4

Intr. Proc.Fabrico e D.P. 1.2, 2.1, 3.2 Ciência e Engª Materiais 1.1, 1.2, 2.2, 3.1, 3.2

Economia 1.2, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4 Mecânica I 1.1, 1.2, 2.1

2º Ano 1º Semestre 2º Semestre Disciplina Aptidões Disciplina Aptidões Análise Matemática III 1.1, 2.4 Estatística 1.1, 1.3, 2.1

Análise Numérica 1.1, 2.2, 2.4, 2.5, 3.2 Sistemas Eléctricos 1.1, 1.2, 2.1, 2.2, 3.1

Metalurgia Mecânica 1.2, 2.1, 3.1 Materiais de Construção Mecânica I

1.2, 2.1, 2.2, 3.1, 3.2

Mecânica II 1.1, 1.2, 2.1 Mecânica dos Sólidos 1.2, 2.1

Termodinâmica I 1.2, 2.1, 2.4 Termodinâmica II 1.2, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 3.1, 3.2, 4.3

3º Ano

1º Semestre 2º Semestre Disciplina Aptidões Disciplina Aptidões Concepção e Fabrico Assist. por Computador

1.3, 2.4, 3.1, 3.2, 4.3, 4.4, 4.5

Sistemas de Informação 1.2, 1.3, 2.1, 2.3, 2.4, 2.5, 3.1, 3.2, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5

Sistemas Hidráulicos e Pneumáticos

1.3, 2.1, 2.2, 3.1, 3.2, 4.3 Automação e Segurança Industrial

1.2, 1.3, 2.1, 2.2, 3.1

Materiais de Construção Mecânica II

1.2, 1.3, 2.1, 2.2, 2.4, 3.1, 3.2, 4.4

Processos de Fabrico I 1.3, 2.1, 2.2, 2.3, 3.1, 3.2, 4.4, 4.6

Mecânica das Estruturas I

1.3, 2.1 Mecânica das Estruturas II

1.3, 2.1, 3.2, 4.4

Mecânica dos Fluidos I 1.2, 2.1, 2.2, 2.4, 3.1, 3.2 Mecânica dos Fluidos II 1.2, 2.1, 2.2, 2.4, 3.1, 3.2

4º Ano 1º Semestre 2º Semestre Disciplina Aptidões Disciplina Aptidões Processos de Fabrico II 1.2, 1.3, 2.1, 2.2, 2.3,

2.4, 2.5, 3.1, 3.2, 4.1, 4.3, 4.4, 4.5

Gestão de Empresas 1.2, 1.3, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 3.1, 3.2, 4.1, 4.2, 4.6

Electrónica e Instrumentação

1.2, 1.3, 2.1, 2.2, 3.1 Sistemas de Controlo 1.2, 1.3, 2.1, 2.2

Transferência de Calor 1.2, 2.1, 2.4 Máquinas Térmicas 1.2, 1.3, 2.1, 2.3, 2.4, 3.1, 3.2, 4.3

Orgãos de Máquinas 1.3, 2.1 Vibrações e Ruído 1.3, 2.1, 3.1, 3.2

Investigação Operacional

1.2, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 3.1, 3.2, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4

Iniciação ao Projecto 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 3.1, 3.2, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5

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Quadro 7 – Matriz de disciplinas e aptidões CDIO a adquirir – tronco comum do M.I.E.M..

APTIDÕES CDIO 1 2 3 4

ANO DISCIPLINAS 1.1 1.2 1.3 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 3.1 3.2 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6

Análise Matemática I Álgebra Linear e Geom. Anal. Desenho Técnico Introd. Proc. Fabrico e D.P. Economia Análise Matemática II Programação Computadores Desenho Constr. Mecânica Ciência e Engª Materiais

1º

Mecânica I Análise Matemática III Análise Numérica Metalurgia Mecânica Mecânica II Termodinâmica I Estatística Sistemas Eléctricos Materiais Constr. Mecânica I Mecânica dos Sólidos

2º

Termodinâmica II Concepção e Fabrico A.C. Sistemas Hidrául. e Pneumát. Materiais Constr. Mecânica II Mecânica das Estruturas I Mecânica dos Fluidos I Sistemas de Informação Automação e Seg. Industrial Processos de Fabrico I Mecânica das Estruturas II

3º

Mecânica dos Fluidos II Processos de Fabrico II Electrónica e Instrumentação Transferência de Calor Orgãos de Máquinas Investigação Operacional Gestão de Empresas Sistemas de Controlo Máquinas Térmicas Vibrações e Ruído

4º

Iniciação ao Projecto