Engenharia de Sistemas › 41266
código no paco
41266
área científica
Engenharia Mecânica
créditos
6
idioma(s) de lecionação
Português, Inglês
objectivos

Trata-se de uma UC centrada no projeto e o seu programa encontra-se dividido em 7 Módulos, correspondendo cada um deles a uma UC em funcionamento na UA e cujos saberes sejam identificados como essenciais para o desenvolvimento do trabalho de dissertação.

Esta UC é organizada em módulos contemplando aprendizagens significativas observando a relevância, sequência e aplicabilidade de conteúdos específicos ou uma área de formação, ou ainda habilidades básicas e especificas, tendo em vista o propósito de (re)construção de conhecimentos e de flexibilidade na formação do aluno com vista à realização da sua dissertação num tema específico.

Em cada modulo serão abordados todos os aspetos teóricos e práticos conducentes ao conhecimento dos conteúdos programáticos respetivos. O processo de ensino/aprendizagem pode ser estruturando através de manuais, aulas, trabalhos individuais etc. Partindo do conhecimento esperado, o aluno realiza aprendizagem alternativas sob sua própria responsabilidade e dos respetivos professores orientadores de dissertação. O aluno, conjuntamente com os professores orientadores, avalia o seu desempenho e assim sucessivamente, até alcançar todos os objetivos previstos e estar em condições de ser avaliado pelo docente naquele assunto estudado.

competências

Com esta UC deseja-se maximizar a possibilidade de sucesso de cada aluno dentro e fora da escola, descobrindo suas capacidades e possíveis limitações. Sem duvida o processo de ensinar e aprender não se restringe à metodologia, porém o que se destaca nesta UC é a possibilidade de inovar a ação académica em prol da melhoria do processo formativo do aluno.

Entre os aspetos fundamentais a serem considerados dentro desta conceção modular da UC de projeto de sistemas estão a possibilidade de incorporação no currículo de diversas formações mais ou menos específicas e passar de uma visão unidimensional para uma visão multidimensional dessa mesma formação. Através desta o individuo pode ter alguma formação específica mais desenvolvida do que outra, sendo que o trabalho com metodologias com base modular representa uma excelente estratégia para propiciar a construção do conhecimento especializado do individuo através das vivencias adquiridas na frequência de cada um dos módulos

conteúdos

modulo 1 - projeto mecânico

1. Esforços em estruturas e máquinas.

2. Introdução aos materiais e ao comportamento de materiais de engenharia.

3. Tensões e deformações.

4. Movimento e transmissão de potência.

5. Projeto mecânico.

6. Conceitos básicos de mecânica dos fluidos.

7. Introdução à transmissão de calor e aos sistemas energéticos.

8. Introdução ao projecto mecânico.

modulo 2 - sistemas mecânicos

1. Introdução à Mecânica das Estruturas

2. Carregamentos estruturais

3. Flexão; corte transversal; torção; esforços combinados

4. Análise de vigas

5. Diagramas de esforços; cálculo à resistência; cálculo de deslocamentos

6. Análise de estruturas reticuladas e de estruturas tipo pórtico

7. Energia de deformação; teorema dos trabalhos virtuais; teorema de Castigliano;

8. teorema da carga unitária; método das forças; método dos deslocamentos

9. Encurvadura de barras. Vigas-barra. Efeito das cargas axiais em pórticos

10. Transmissões mecânicas: engrenagens paralelas, cónicas e de parafuso sem fim/roda de coroa; correias.

11. Lubrificação, chumaceiras hidrodinâmicas e rolamentos.

12. Dimensionamento à fadiga. Veios de transmissão.

13. Molas helicoidais. Parafusos.

modulo 3 - mecânica computacional e simulação

1. Introdução à simulação numérica;

2. Vetores e tensores: conceitos básicos e notação;

3. abordagem de engenharia;

4. análise matricial de sistemas discretos;

5. análise de meios contínuos;

6. generalização do método dos elementos finitos;

7. elementos finitos unidimensionais;

8. elementos finitos bidimensionais e axissimétricos;

9. elementos finitos tridimensionais.

modulo 4 - electricidade e magnetismo

1. Electrização e medida da carga eléctrica. Capacidade eléctrica.

2. Electrostática e Campos Eléctricos

3. Corrente Eléctrica DC

4. Magnetostatica

5. Indução Electromagnética

6. Circuitos AC

7. Medidas em circuitos; linearidade. Resistências em série e em paralelo. Leis de Kirchoff.

8. Divisor de tensão. Resposta transitória do circuito RC.

9. Campo magnético. Bobinas de Helmoltz.

10. Indução electromagnética. Lei de Faraday

modulo 5 - instrumentação eletrotecnia aplicada

1. Introdução: Nomenclatura.

2. O processo de instrumentação.

3. Introdução à teoria da medida e erros.

4. Fundamentos de circuitos eléctricos: O circuito eléctrico básico. Fontes de tensão. Leis de Ohm, de Joule e de Kirchhoff. Fontes ideias e reais. Associações de resistências.

5. Circuitos indutivos e capacitivos: Bobines e condensadores. Resposta transitória RC e RL.

6. Corrente alterna. Frequência, amplitude, fase. Resposta dos componentes básicos. Representações.

7. Impedância. Números complexos e impedância. Associações de impedâncias.

8. Potência em corrente alterna. O triângulo de potências. O factor de potência.

9. Introdução aos semicondutores. O díodo, seus circuitos e aplicações. O Transístor e seus circuitos básicos. Outros semicondutores.

10. Amplificadores operacionais. Princípios, circuitos e aplicações.

11. Transdutores e sensores. Medição genérica de grandezas eléctricas. Medição de temperatura. Medição de força, caudal e outras grandezas físicas.

12. Condicionamento eléctrico: atenuação, amplificação. Princípios da filtragem. Dimensionamento básico de filtros RC. Interferência e ruído. Conversão VI e IV.

13. Bases da aquisição de dados. Conversão A/D e D/A. Características de um sistema de aquisição.

14. Princípios das comunicações digitais. A comunicação série RS232.

modulo 6 - térmica e fluidos

I. Termodinâmica

1. Conceitos introdutórios

2. Princípio de conservação de energia – Primeira Lei da Termodinâmica

3. Análise energética

4. Aplicações

5. Sistemas de produção de energia

6. Instalações

II. Mecânica de Fluidos

1. Conceito de fluido

2. Hidrostática

3. Escoamento laminar e turbulento

4. Escoamentos em condutas

5. Turbomáquinas

III. Transferência de Calor

1. Condução de calor.

2. Transferência de calor por convecção

3. Transferência de calor

4. Transferência de calor por radiação

avaliação

Avaliação discreta

Realização de um projeto de engenharia de um sistema/produto num das seguintes áreas:

  • Estrutural
  • Térmico
  • Energia
  • Automação
  • Tecnologia Mecânica
  • Biomecânica

com entrega de relatório final

requisitos

sem requesitos

metodologia

Em cada modulo serão abordados todos os aspetos teóricos e práticos conducentes ao conhecimento dos conteúdos programáticos respetivos. O processo de ensino/aprendizagem pode ser estruturando através de manuais, aulas, trabalhos individuais etc. Partindo do conhecimento esperado, o aluno realiza aprendizagem alternativas sob sua própria responsabilidade e dos respetivos professores orientadores de dissertação. O aluno, conjuntamente com os professores orientadores, avalia o seu desempenho e assim sucessivamente, até alcançar todos os objetivos previstos e estar em condições de ser avaliado pelo docente naquele assunto estudado.

bibliografia recomendada
  • K. T. ULRICH, S. D. EPPINGER, "PRODUCT DESIGN AND DEVELOPMENT", MCGRAW-HILL, 2ND ED. (1995);
  • K. OTTO, K. WOOD, "PRODUCT DESIGN: TECHNIQUES IN REVERSE ENGINEERING AND NEW PRODUCT DEVELOPMENT", PRENTICE HAL (2001);
  • M. ASHBY, K. JOHNSON, "MATERIALS AND DESIGN", BUTTERWORTH-HEINEMANN (2002)
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