Modelação Computacional de Materiais
Código
5278
Unidade Orgânica
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento
Departamento de Ciências dos Materiais
Créditos
6.0
Professor responsável
Guilherme António Rodrigues Lavareda, Maria do Carmo Henriques Lança
Horas semanais
5
Total de horas
79
Língua de ensino
Português
Objectivos
Este curso prentende desenvolver conhecimentos e competências básicas que permitam, com recurso a métodos computacionais, simular e analisar modelos simples de comportamento de sistemas e de evolução de processos.
Pré-requisitos
Possuir conhecimentos básicos de Matemática, Ciência dos Materiais e de Computação (não restritivo).
Conteúdo
Parte I a – Introdução ao VBA
- O Excel como folha de cálculo. Funções "excel".
- O ambiente VBA (Visual Basic for Applications) para excel.
- Variáveis, constantes, procedimentos e funções. Tipos e natureza das variáveis.
- Troca de dados entre o programa e as folhas de excel.
- Funções nativas VBA e acesso às funções do excel
- Controlo de fluxo: Instruções de controlo simples e compostas.
- Manipulação e formatação de texto. Funções de texto.
- Matrizes e Arrays. Operações matriciais usando funções do excel.
- Operações com ficheiros. Gravação e leitura.
- Execução de programas externos.
- Eventos
- Gráficos
- Interfaces gráficas criadas pelo utilizador (forms)
Parte I b – Introdução ao MatLab
- O ambiente MatLab
- Variáveis, constantes, operadores e funções. Tipos de variáveis.
- Matrizes e Arrays. Operações matriciais e não matriciais. Estruturas de dados.
- Texto e gráficos.
- Operações com ficheiros. Gravação e leitura de variáveis.
- Controlo de fluxo: Instruções de controlo simples e compostas.
- Scripts e Functions
- Interfaces gráficas criadas pelo utilizador (GUIs)
Parte II – Computação científica
- Erros numéricos
- Raizes e extremos relativos
- Sistemas lineares
- Ajuste de curvas a pontos experimentais
- Interpolação
- Splines
- Integração numérica
- Diferenciação numérica
- Equações diferenciais ordinárias – prob. de valor inicial
- Equações diferenciais ordinárias – prob. de condições fronteira
- Exemplos de aplicação – Projecto final
Bibliografia
• Steven C. Chapra, Applied numerical methods with MATLAB for engineers and scientists, 2ª ed., Mc-Graw Hill, New York, 2008
• Desmond J. Higham & Nicholas J. Higham, Matlab guide, 2ª ed., SIAM, Philadelphia, 2005
• Steven C. Chapra & Raymond P. Canale, Numerical methods for engineers, 2ª ed., Mc-Graw Hill, New York, 1988 (edição mais recente 7ª ed)
• John H. Mathews & Kurtis D. Fink, Numerical methods : using MATLAB, 4ª ed., Pearson, New Jersey, 2004
Método de ensino
O primeiro terço das aulas consiste numa abordagem expositiva às matérias.
Os últimos dois terços são utilizados na implementação prática por parte dos alunos, através da resolução de uma ficha de trabalho, com acompanhamento do docente.
Método de avaliação
Frequência
Elementos de avaliação
Classificação do Projecto (NP)
Assiduidade (As)
Obtenção de frequência
NP >= 9,5
As >= 2/3 das aulas TP
Avaliação contínua (AC)
Elementos de avaliação
Classificação do 1º Teste (T1)
Classificação do 2º Teste (T2)
Classificação do Projecto (NP)
Condições de aprovação com dispensa de exame
MT = (T1+T2)/2 >= 9,5
NP >= 9,5
Classificação Final por AC (NF)
NF = 70% MT + 30% NP
Exame
Elementos de avaliação
Classificação do Exame (NE)
Classificação do Projecto (NP)
Condições de aprovação por exame
NE >= 9,5
NP >= 9,5
Classificação Final por exame (NF)
NF = 70% NE + 30% NP