2023

Componentes de sistemas mecânicos

Nome: Componentes de sistemas mecânicos
Cód.: EME13150M
6 ECTS
Duração: 15 semanas/156 horas
Área Científica: Engenharia Mecânica

Língua(s) de lecionação: Português
Língua(s) de apoio tutorial: Português
Regime de Frequência: Presencial

Objetivos de Desenvolvimento Sustentável

Objetivos de Aprendizagem

Desenvolver nos alunos capacidades de integração de ferramentas teóricas de análise, com conhecimentos contidos em códigos de construção, normalização, legislação aplicável e catálogos de fabricantes, e fornecer preparação para a elaboração de projectos de componentes e equipamentos mecânicos.
Com o completar da unidade curricular com aprovação os alunos deverão ter desenvolvido os seguintes conhecimentos, e capacidades:
Escrever as equações e avaliar o equilíbrio estático de estruturas em 2D e 3D.
Determinar os esforços em estruturas isostáticas, hiperestáticas e mecanismos.
Compreender os diferentes modos de falha de um componente e conhecer e aplicar critérios de falha. Dimensionar estruturalmente um componente para resistir a esforços estáticos e de fadiga.
Entender o funcionamento de componentes mecânicos normalizados e saber efectuar a sua escolha consoante a aplicação. Projetar um equipamento mecânico.
Ser responsável e possuir independência no estudo de novas matérias.

Conteúdos Programáticos

Revisões de Mecânica.
Introdução à Mecânica de meios contínuos. Análise do movimento, medidas de deformação. Os princípios da conservação da massa, do momento linear e do momento angular. O conceito de tensão. Lei constitutiva para sólidos lineares elásticos.
Introdução ao projecto e suas fases. Custos, responsabilidade, normas e códigos de construção. Factor de segurança e fiabilidade. Comportamento mecânico dos materiais. Ensaios mecânicos. Factor intensidade de tensão. Comportamento dúctil ou frágil.
Dimensionamento a solicitações estáticas.
Dimensionamento à fadiga.
Dimensionamento de ligações aparafusadas, soldadas e coladas.
Sistemas de transmissão mecânicos. Conceitos de dimensionamento de engrenagens, trens, correias, correntes e cabos. Embraiagens e travões. Mecanismos de união de veios. Chumaceiras de rolamento e escorregamento.
Dimensionamento de molas.
Introdução aos micro-sistemas electromecânicos (MEMS). Máquinas e mecanismos sensores miniaturizados.

Métodos de Ensino

Existe um conjunto de aulas teórico-práticas onde é exposto o conteúdo programático teórico e geral, seguido de um exemplo concreto. A continuação e aprofundamento dos tópicos deve ser complementada pelo aluno, através de estudo e trabalhos práticos, quer da bibliografia indicada, quer da pesquisa de artigos científicos e catálogos de fabricantes. Partes de alguns tópicos podem ser deixados como auto-estudo do aluno.
O aluno é responsabilizado por ler e também procurar referências, motivando-se assim o desenvolvimento de independência no modo como adquire novos conhecimentos.
Efectua-se uma discussão dos trabalhos práticos entregues, em especial o projecto, cujo objectivo é transmitir aos alunos como resolver os erros eventualmente cometidos, ou melhorias que poderiam ser efectuadas. A avaliação consiste num exame final (40% da nota), um trabalho de dimensionamento de componentes de transmissões (15%), resolução de exercícios (20 %) e um projecto final obrigatório de um sistema (25%).

Bibliografia

[1] Advanced Mechanics of Materials, A. P. Boresi, R. J. Schmidt, O. M. Sidebottom, John Wiley & Sons; 2003
[2] Mechanical Engineering Design, J. E. Shigley, C. R. Mischke, R. G. Budynas, McGraw-Hill; 2015
[3] Mechanical Behavior of Materials: Engineering methods for deformation, fracture and fatigue, N. E. Dowling, Prentice-Hall; 2012
[4] Mecânica dos materiais, C. M. Branco, Fundação Calouste Gulbenkian; 1998
[5] Projecto de Órgãos de Máquinas, C. M. Branco, J. M. Ferreira, J. D. Costa, A. S. Ribeiro, Fundação Calouste Gulbenkian; 2005

Equipa Docente