Disciplina Modelação e Análise de Estruturas

No âmbito da realização de projeto de estruturas é necessário conhecer o comportamento estrutural, em termos de campos de deformações e tensões. Para tal, modelos matemáticos permitem descrever/idealizar o comportamento fisico das estruturas. A unidade curricular procura, desta forma, apresentar os fundamentos de modelação com foco no Método dos Elementos Finitos. Adicionalmente, a fase de análise do comportamento de estruturas é realizada com detalhe, apresentando várias opções de modelação de elementos estruturais complexos, como lajes e núcleos estruturais. Abordam-se ainda os principais tipos de análise, i.e. estática e dinâmica, linear e não-linear.

PROBLEMAS DE ELASTICIDADE LINEAR 

• Equações governativas da elasticidade linear
• Condições de fronteira  

PRINCÍPIOS DO MEF. ELEMENTO DE TRELIÇA PLANA

• Funções de aproximação
• Equação governativa ao nível do elemento. Matriz de rigidez
• Equação governativa ao nível da estrutura. Sistema resolutivo 
• Referenciais local e global 
• Qualidade da solução. Refinamento “p” e “h”
• Convergência

ELEMENTO DE PÓRTICO PLANO

• Equações governativas
• Funções de aproximação 
• Matriz de rigidez

ELEMENTO DE ELASTICIDADE PLANA

• Elementos triangulares 
• Funções de aproximação. Referenciais Cartesiano e Natural
• Matriz de rigidez
• Elementos rectangulares
• Funções de aproximação
• Matriz de rigidez 

ELEMENTO DE CASCA (SHELL)

• Elemento rectangular não conforme 
• Funções de aproximação
• Matriz de rigidez

MODELAÇÃO ESTRUTURAL

• Modelação de lajes utilizando elementos de barra e elementos de casca
• Modelação de núcleos estruturais
• Análises estática e dinâmica 
• Análises linear e não-linear

A disciplina alia conhecimentos teóricos sobre o Método dos Elementos Finitos à apresentação de programas computacionais comerciais para a aplicação dos mesmos a problemas práticos.

• K.J. Bathe. Finite element procedures. Prentice-Hall, 1996.
• O.C. Zienkiewicz and R.L. Taylor and J. Z. Zhu. The finite elemento method. Volume 1: Its Basis and Fundamentals. Butterworth-Heinemann, 2005.
• J.N. Reddy. Na Introduction to the Finite Element Method. McGraw Hill, 1993.
• GHALI, A., NEVILLE, A. M. - Structural Analysis: A Unified Classical and Matrix Approach. 7th Edition. Boca Raton: CRC Press, 2017. ISBN: 9781498725064.
• NAFEMS resources: https://old.nafems.org/