Métodos Experimentais em Engenharia Mecânica
Código
8451
Unidade Orgânica
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento
Departamento de Engenharia Mecânica e Industrial
Créditos
6.0
Professor responsável
António Paulo Vale Urgueira
Horas semanais
4
Total de horas
56
Língua de ensino
Português
Objectivos
Pretende-se que os estudantes contactem com várias técnicas experimentais que permitem conhecer ou prever as respostas exibidas por vários sistemas mecânicos ou estruturas carregadas estática e dinâmicamente. Na presença dessas respostas, é pedido ao estudante que as compare com as obtidas através de modelos teóricos, que os estudantes têm já conhecimento bastante para os desenvolver. A explicação das diferenças entre os resultados obtidos por ambas as vias é uma das importantes tarefas que o estudante deve ser capaz de realizar. Sendo os vários trabalhos realizados em grupo, é importante que o estudante consiga promover todo o seu trabalho de desenvolvimento e de crítica num ambiente de grupo.
Conteúdo
Análise experimental de tensões: Princípios básicos da fotoelasticidade e da extensometria eléctrica. Colocação de extensómetros. Ponte de Wheatstone. Roseta de extensões. Concentração de tensões. Dinâmica: Determinação dos momentos de inércia de corpos rígidos a partir da utilização do pêndulo composto e bifilar. Vibrações Mecânicas:Introdução à Análise modal experimental de sistemas vibratórios. Equilibragem experimental de rotores com e sem fase; utilização de lâmpada estroboscópica e sensor laser. Equilibragem num e em dois planos. Sistemas de Aquisição de dados: Fundamentos da teoria dos sinais. Processamento e condicionamento de sinais. Transdutores: medição de força; de pressão; deslocamento; de velocidade; aceleração; caudal. Anemometria: Fundamentos teóricos da anemometria de fio quente. Sondas e instrumentação.
Bibliografia
Encyclopedie VISHAY d''''Analyse des Contraintes" Ed da VISHAY Micromesures.
"Fundamentos de Extensometria Eléctrica" - A.P. Vale Urgueira FCT- 2003
"The Strain Gage Primer", CC Perry , HR Lissner, McGraw Hill
"Dinâmica - Mecânica Vectorial para Engenheiros", Beer and Johnston Mc Graw Hill 1998
RS Figliola, DE Beasley; "Theory and Design for Mechanical Measurements", John Wiley Sons
KG McConnell "Vibration Testing - Theory and Practice" ,John Wiley Sons
Maia et all, "Theoretical and Experimental Modal Analysis", RSP
JH Ginsberg "Mechanical and Structural Vibrations - Theory and Applications", JWS
Método de ensino
A unidade curricular consta de vários módulos que são leccionados nas aulas teóricas, uns tratando de matéria nova no curso e outros fazendo uma interligação de várias matérias entretanto aprendidas ao longo do curso. Essencialmente, no primeiro grupo abordam-se as técnicas de medição de resposta por via extensométrica, no segundo grupo pondera-se o efeito das incertezas do equipamento e da cadeia de medição no valor final que se pretende obter por via experimental e no terceiro utilizam-se modelos práticos associados a várias matérias da dinâmica do corpos rígidos e das vibrações mecânicas dando assim a oportunidade de se desenvolver um espírito crítico.
Método de avaliação
A avaliação subentende a realização de todos os trabalhos laboratoriais e respectivos relatórios que são sujeitos a discussão com cada grupo de estudantes. Há ainda a realização de um teste final onde se avalia o nível de conhecimentos e capacidade de abordagem de situações novas.