UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA - UDESC

CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS - CCT

SECRETARIA DE ENSINO DE PÓS-GRADUAÇÃO - SECEPG

DEPARTAMENTO : Engenharia Civil

DISCIPLINA: Tópicos Especiais (Elementos Finitos na Avaliação da Durabilidade 1)

SIGLA: TOE-EFD 1

CARGA HORÁRIA TOTAL: 45 horas TEORIA: 45h PRÁTICA: 0

CURSO: Mestrado em Engenharia Civil

PRÉ-REQUISITOS: não há

PROFESSOR RESPONSÁVEL: Itamar Ribeiro Gomes

E M E N T AProjeto Orientado para o Ciclo de Vida do Material, Análise Matricial de Estruturas, Métodos dos resíduos ponderados, Elementos Finitos uni, bi e tridimensionais. Teoria da Elasticidade.

CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 1. Conceitos básicos

1.1. O que é durabilidade

1.2. Durabilidade de materiais e estruturas. Justificativas

1.3. Simulação numérica. Visão geral

1.4. Comentários gerais

2. Modelos matemáticos e simulação numérica

2.1. Motivação

2.2. Simulação numérica

2.3. Principais métodos

2.4. Elementos finitos

3. Elementos finitos unidimensionais

3.1. Elemento de mola (estática)

3.2. Elemento de treliça

3.3. Método dos Resíduos Ponderados

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3.4. Formulação matemática do Método dos Resíduos Ponderados;

3.5. Método dos Mínimos Quadrados;

3.6. Método de Galerkin;

3.7. Método da Colocação;

3.8. Método das Potencias

3.9. Análise de convergência e estabilidade

3.10. Elemento de viga

3.11. Elemento para transferência de calor

3.12. Elemento para dinâmica dos fluidos

3.13. Regras gerais

4. Modelos de durabilidade I

4.1. Modelos simplificados. Introdução

4.2. Exemplo de durabilidade em elementos unidimensionais

4.3. Análise aleatória aplicada a durabilidade

5. Elementos finitos bi e tridimensionais

5.1. Teoria da Elasticidade

5.2. Dinâmica das estruturas

5.3. Análise modal

5.4 Transferência de calor e massa

5.5. Dinâmica dos fluidos

5.6. Comentários finais

6. Modelos de durabilidade II

6.1. Introdução

6.2. Modelos numéricos

6.3. Modelos lineares e suas limitações

6.4. Modelos não lineares. Visão geral

6.5. Introdução à Teoria da Plasticidade

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6.6. Introdução à Mecânica da Fratura

6.7. Introdução à Mecânica do Dano

6.8. Comentários finais

OBSERVAÇÃO: A disciplina tem ênfase em simulação numérica por elementos finitos em problemas de engenharia. Será

desenvolvido códigos computacionais na linguagem JULIA (código aberto) em quase todos os tópicos desenvolvidos.

BIBLIOGRAFIABAKER, J. M., NIXON, P. J., MAJUMDAR, A. L. DAVIES, H. (Editors) Durability of Building Materials and Components, Proceedings of the Fifth International Conference, Brighton, UK, 7–9, November, 1990.CRISFIELD, M. A. Non-linear Finite Element Analysis of Solids and Structures, 2 volumes, John Wiley & Sons, 1997.JAHREN, P and SUI, T. Concrete and Sustainability. CRC Press. 2012.STANGENBERG, F., at al Lifetime-Oriented Structural Design Concepts, Springer-Verlag, Berlin, 2009.WESSELS, W. Practical Reliability Engineering and Analysis for System Design and Life-Cycle Sustainment, CRC Press, Taylor & Francis Group, Boca Raton, FL, 2010.ZIENKIEWICZ, O. C., TAYLOR, R. L., NITHIARASU, P. The Finite Element Method , 3 volumes, 6ª. Edição, Elsevier Butterworh-Heizemann, 2005.ZHANG, W., CAI, Y. Continuum Damage Mechanics and Numerical Applications, Springer-Verlag, Berlin, 2010.KATTAN, P. I. MATLAB guide to finite elements: an interactive approach. Berlin; Springer-Verlag, 385 p, 2003.Materiais suplementares: listagens de programa, links, bibliografia adicional…

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