Sumário e Objectivos - web.fe.up.ptldinis/aula12005.pdf · Acetatos e eventualmente do quadro, formulação e resolução de problemas - tipo no final de cada assunto. Distribuição

Docente: Lúcia M.J.S. Dinis 2007/2008

Mecânica dos Sólidos e Estruturas1ªAula

1

Sumário e Objectivos

Sumário: Apresentação e breve referência aos objectivos da disciplina, ao conteúdo da disciplina, textos de apoio e métodos de avaliação.Objectivos da Aula: Compreensão da necessidade do Estudo da Mecânica dos Sólidos e Estruturas e percepção dos objectivos a atingir para a disciplina. Apreensão da metodologia a seguir no sentido de atingir os objectivos estabelecidos para a disciplina.



2

Docente

Nome do Docente: Prof. Lúcia M.J.S. DinisSecção de Mecânica Aplicada, DemegiEdifício L, Gabinete 309 Rua Roberto Frias, 4200-465, Porto, PortugalTelefone: 225081593 ou Secretária 225081597E-mail: [email protected]://www.fe.up.pt/~ldinis/



3

Bicicleta



4

CCÁÁLCULO NUMLCULO NUMÉÉRICORICO



5

Designação da Disciplina: Mecânica dos Sólidos e Estruturas

Para efeitos de pesquisa Bibliográfica e informações na Internet o conteúdo associado a esta disciplina pode aparecer com outras designações nomeadamente as duas seguintes: Mecânica dos Materiais, Mecânica dos Sólidos (designação mais corrente) e Resistência dos Materiais. Com esta designação pretende referir-se a Ciência que estuda o processo de Deformação dos Sólidos quando sujeitos a Acções Externas, entendendo-se por Deformação a mudança de dimensão e/ou forma de um sólido



6

Enquadramento da Disciplina no Contexto do MEIG

As decisões em Engenharia devem ser tomadas em geral num contexto comercial e os engenheiros encontram-se muitas vezes em posições de Gestão que podem ser consideradas sénior sendo necessário que actuem como “leaders” que desenvolvam planos estratégicos e que actuem também para efeitos de resolução de problemas e projecto equipamentos e produtos. A combinação de Engenharia Industrial com Gestão produz um curso multidisciplinar com excelentes perspectivas de trabalho.Exemplos de produtos: Automóveis, aviões, Máquinas, etc.



7

Objectivos Genéricos a Atingir com a Disciplina

-Apreensão da Linguagem e dos Conceitos Fundamentais que lhe permitirão entender a actuação do engenheiro no âmbito do projecto no que diz respeito ao projecto das componentes resistentes.

-Entender porque é que as coisas não caem nem se desintegram em serviço.

-Apreensão dos Conceitos Fundamentais da Mecânica dos Sólidos com ênfase no estudo das Peças Lineares isostáticas com vista à determinação da sua capacidade resistente em serviço. A introdução dos conhecimentos necessários à posterior aprendizagem da análise e dimensionamento de Estruturas e Sólidos sujeitos a Acções Externas e ao peso próprio. Familiarização com as grandezas utilizadas na análise do comportamento elástico de sólidos e estruturas.



8

Exemplos de Aplicação da Mecânica dos Sólidos(I)

Ponte MetálicaAutomóvel



9

Exemplos de Aplicação da Mecânica dos Sólidos(II)

Biomecânica



10

Exemplos de Aplicação da Mecânica dos Sólidos(III)



11

Exemplos de Aplicação da Mecânica dos Sólidos(IV)

Estruturas Voadoras

Estruturas de aviões, avionetas, ultra-leves, etc



12

Exemplos de Aplicação da Mecânica dos Sólidos(V)

Estruturas de navios, barcos, equipamentos flutuantes



13

Exemplos de Aplicação da Mecânica dos Sólidos(VI)

Projecto de Estruturas de Máquinas



14

Resumo do Conteúdo de Resistência dos Materiais (I)

1ªParteIntrodução à Elasticidade: Tensor das Tensões. Conceito de Tensão, Componentes Cartesianas, Equações de Equilíbrio, Tensões Principais, Mudança de Eixos, Estado Bidimensional de Tensão e Circulo de Mohr para o caso Bidimensional. Tensor das Deformações. Conceitos de Deformação, Deformações Principais, Equações de Compatibilidade e Circulo de Mohr. Relações Tensões -Deformações. Lei de Hooke Generalizada, Constantes Elásticas do Material. Critérios de Resistência. Critério de von Mises e Critério de Tresca.



15

Resumo do Conteúdo de Resistência dos Materiais (II)

2ªPartePeças Lineares. Esforços Axiais. Tracção e Compressão. Flexão de Vigas. Esforços. Momentos Flectores e Esforços Transversos. Distribuição de Tensões Axiais e de Corte. Tensores das Tensões e Deformações num ponto da Viga. Cálculo da Deformada, Métodos Analíticos e Numéricos. Torção de Veios. Veios de secção Circular, Veios de forma arbitrária, Analogia de Membrana e Método das Diferenças Finitas.



16

Metodologia de Ensino

Aulas teórico-práticas: exposição da matéria com utilização de Acetatos e eventualmente do quadro, formulação e resolução de problemas - tipo no final de cada assunto.Distribuição de folhas com problemas propostos para resolução, apoio do Docente aos alunos, individualmente, ao longo da resolução. No caso de surgir uma dificuldade generalizada, as questões subjacentes àdificuldade serão abordadas pelo docente para toda a turma.

A sequência Histórica do conhecimento não é necessariamente respeitada por se tratarem de conhecimentos que podem ser considerados clássicos e para estes conhecimentos se privilegiar uma das sequências lógicas.



17

Avaliação

Durante o período serão realizados três mini-testes com a duração de 30 minutos cada. Estes testes serão realizados durante as aulas. Estes testes terão um peso de 20% na classificação final. O exame escrito é composto de uma parte teórica (25%) e de uma parte prática (75%). A parte Teórica é efectuada sem consulta e a parte prática com consulta de um dos textos recomendados. O peso na classificação final do exame é de 80%. Nota: A classificação final máxima, por via exclusiva da frequência e dos exames escritos, fica limitada a 17 (dezassete) valores, sendo necessária a realização de uma prova oral suplementar para o aluno poder ter acesso a uma classificação superior.



18

Conhecimentos Prévios Necessários

Mecânica I: Estática e Geometria das MassasAnálise Matemática: Derivadas, Integrais e Equações DiferenciaisÁlgebra Linear: Operações com Vectores e Matrizes, Cálculo de Valores Próprios e Vectores PrópriosProgramação: Vantagem em Conhecer Matlab e MapleAnálise Numérica



19

Bibliografia

Bibliografia ObrigatóriaUm dos textos seguintes:- V. Dias da Silva, Mecânica e Resistência dos Materiais, Ediliber Editora, 1995.- Carlos Moura Branco, Mecânica dos Materiais, Teoria e Aplicação, McGraw-Hill, 1989.- J. F. Silva Gomes, Mecânica dos Sólidos, Editora InegiBibliografia Complementar:- J. W. Dally and William F. Riley, Experimental Stress Analysis, McGraw-Hill, 1991.- S. P. Timoshenko and J. N. Goodier, Theory of Elasticity, McGraw-Hill, 1982.- C. Wang, "Applied Elasticity", McGraw-Hill, New York, 1953.- A. C. Ugural e S. K. Fenster, "Advanced Strength and Applied Elasticity", Elsevier North-Holland Publishing Co., New York, 1977.- Egor P. Popov, Engineering Mechanics of Solids, Prentice Hall, 1990.-T. J. Lardner and R. R. Archer, Mechanics of Solids, An Introduction, McGraw-Hill, 1994.-Timoshenko/Gere, Mecânica dos Sólidos, Vol1 e Vol 2, Livros Técnicos e Científicos- Charles Massonnet, Resistance des Matériaus, Dunod, Paris, 1968.- F. P. Beer and E. R. Johnston, Jr., Resistência dos Materiais, McGraw-Hill, 1989.

Documents

Sumário e Objectivos - web.fe.up.ptldinis/aula12005.pdf · Acetatos e eventualmente do quadro, formulação e resolução de problemas - tipo no final de cada assunto. Distribuição