UNIVERSIDADE DE COIMBRA
FACULDADE DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA
Proposta de Reestruturação de Curso de Licenciatura em
Engenharia Mecânica
(Criada pelo Decreto-Lei 259/72 de 28/07/1972)
I – Introdução
II – Estrutura curricular e plano de estudos
III – Transição entre planos curriculares
IV – Condições de acesso
V – Avaliação e classificação final
VI – Resumo dos programas das disciplinas de novo plano
I – Introdução
A última remodelação do curriculum da licenciatura en Engenharia Mecânica (LEM) ocorreu
em 1990/91.
Nos últimos anos fizeram-se vários estudos de alteração curricular no sentido de tirar um melhor
partido da melhor qualificação do corpo docente do DEM, e também de procurar corrigir as
deficiências que nos têm sido apontadas pelas Comissões de Avaliação Externa dos Processos
de Auto-Avaliação e pela Comissão de Acreditação da Ordem dos Engenheiros (primeiro
pedido de acreditação da LEM).
O plano agora apresentado é o resultado destes estudos, que procuraram também contemplar as
matérias relevantes resultantes da grande evolução tecnológica dos últimos anos e ainda adequar
o plano de estudos da LEM às normas internas da FCTUC.
II - Estrutura Curricular e Plano de Estudos
1 – Da estrutura curricular do curso, fazem parte:
- um tronco comum de 39 disciplinas semestrais;
- sete disciplinas semestrais opcionais, cuja escolha é condicionada pela escolha de um dos
três Ramos do Curso: RAMO DE CONCEPÇÃO E CONTROLO DE SISTEMAS
INDUSTRIAIS, RAMO DE ENERGIA E AMBIENTE E RAMO DE SISTEMAS DE
PRODUÇÃO;
- Uma disciplina de Projecto e uma disciplina de Seminário.
2 – A conclusão da licenciatura obriga à obtenção de, no mínimo, 155 unidades de crédito, 310
ECTS. A tabela seguinte mostra a repartição das UC e ECTS entre disciplinas obrigatórias e
opcionais relativas às diferentes àreas científicas:
Área Científica
Sigla da Área Científica
U. C.
ECTS
Ciências básicas
CB
36
72
Ciências de Engenharia
CE
24
46
CEM
62
122
Opções
Op
21
42
Projecto
P
12
28
Ciências de Engenharia Mecânica
2
3 – Regime de inscrição:
a) em cada ano lectivo, os alunos podem inscrever-se no número de disciplinas a que
corresponda, em primeira inscrição, um mínimo de 12 UC e um máximo de 35 UC.
b) O limite máximo é de 45 UC, caso estejam incluídas disciplinas com uma ou mais
inscrições prévias. Nestes casos os alunos têm que se inscrever a todas as disciplinas em
atraso.
4 – O número mínimo de unidades de crédito necessários para inscrição em disciplinas de
qualquer um dos Ramos é 77 UC.
5 – O aluno considera-se posicionado nos diferentes anos curriculares, de acordo com a seguinte
tabela:
Anos Curriculares
Nº de UC correspondentes às
Nº de ECTS correspondentes às
disciplinas em que obteve
disciplinas em que obteve
aproveitamento
aproveitamento
2º Ano
15
*
3º Ano
46
*
4º Ano
77
*
5º Ano (ou último da Licenciatura) Quando estiver inscrito ou em
* O nº de ECTS corresponde ao nº
condições de se inscrever em
de UC das disciplinas contabilizadas
todas as disciplinas necessárias
para o efeito
para a conclusão do Curso
3
6 – Plano de Estudos
Disciplina
Cálculo I
Programação de Computadores
Álgebra Linear
Desenho Técnico I
Física I
Física II
Estrutura e Propriedades da Matéria
Desenho Técnico II
Cálculo II
Métodos Numéricos e
Computacionais
Disciplina
Cálculo III
Termodinâmica
Estatística Aplicada
Mecânica Aplicada
Ciência e Eng. Materiais I
Ciência e Eng. Materiais II
Elasticidade e Plasticidade
Resistência dos Materiais I
Instrumentação e Medida
Termodinâmica Aplicada
Disciplina
Resistência dos Materiais II
Automação Industrial
Mecânica de Fluidos I
Economia e Gestão Industrial
Tecnologia Mecânica I
Tecnologia Mecânica II
Transmissão de Calor I
Órgãos de Máquinas
Mecânica de Fluidos II
Mecânica dos Sólidos
1º ano
S
T
1º
1º
1º
1º
1º
2º
2º
2º
2º
2º
3
2
3
2
3
3
2
2
3
2
2º ano
S
T
1º
1º
1º
1º
1º
2º
2º
2º
2º
2º
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
3º ano
S
T
1º
1º
1º
1º
1º
2º
2º
2º
2º
2º
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
TP
P
UC
ECTS
2
2
2
2
-
2
2
2
2
2
2
4
3
4
3
4
4
3
3
4
3
8
6
8
5
8
8
6
5
8
6
TP
P
UC
ECTS
2
2
2
2
1
1
2
2
1
2
1
1
1
-
4
3
3
3
3
3
3
3
3
3
8
6
6
6
6
6
6
6
6
6
TP
P
UC
ECTS
2
1
2
2
1
1
2
2
1
2
1
1
1
1
-
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
Área
científica
CB
CB
CB
CE
CB
CB
CB
CE
CB
CB
Área
científica
CB
CE
CB
CE
CEM
CEM
CE
CEM
CE
CEM
Área
científica
CEM
CEM
CEM
CE
CEM
CEM
CEM
CEM
CEM
CEM
4
4º ano
S
T
Disciplina
Electrotecnia e Máquinas Eléctricas
Complementos de Órgãos de
Máquinas e Anteprojecto
Transmissão de Calor II
Vibrações e Ruído
Motores de Combustão Interna
Gestão da Qualidade
1º
1º
2
2
2
2
-
3
3
6
6
Área
científica
CE
CEM
1º
1º
1º
2º
2
2
2
2
2
1
1
2
1
1
-
3
3
3
3
6
6
6
6
CEM
CEM
CEM
CEM
Controlo Industrial
Gestão da Produção
Opção 1
Opção 2
2º
2º
2º
2º
2
2
1
2
1
-
3
3
3
3
6
6
6
6
CEM
CEM
Op
Op
TP
P
UC
ECTS
3
3
3
3
3
5
6
6
6
6
6
14
Área
científica
Op
Op
Op
Op
Op
P
7
2
14
2
P
CEM
5º ano
S
T
Disciplina
Opção 3
Opção 4
Opção 5
Opção 6
Opção 7
Projecto de Sistemas Energéticos ou
Projecto de Sistemas Mecânicos
Projecto de Investigação
Segurança Industrial
CB- Ciências Básicas
CE- Ciências de Engenharia
CEM - Ciências de Engenharia Mecânica
P- Projectos e seminários
Op- Opções
TP
P
UC
ECTS
1º
1º
1º
1º
1º
2º
2
4
2º
2º
2
-
14
-
RAMOS DE ESPECIALIZAÇÃO
(Para obter uma especialização num determinado Ramo o aluno deve escolher pelo menos
cinco disciplinas do grupo correspondente à especialização pretendida, podendo escolher até
duas disciplinas do elenco de disciplinas dos outros dois grupos de especialização).
5
RAMO DE CONCEPÇÃO E CONTROLO DE SISTEMAS INDUSTRIAIS
Disciplina
S
T
TP
P
UC
ECTS
Comportamento Mecânico dos Materiais
1
2
1
1
3
6
Manutenção
2
2
1
1
3
6
Mecânica Estrutural
1
2
1
1
3
6
Cálculo Automático de Estruturas
2
2
1
1
3
6
Materiais Compósitos
1
2
2
-
3
6
Selecção de Materiais e Processos de Fabrico
1
2
2
-
3
6
RAMO DE ENERGIA E AMBIENTE
Disciplina
S
T
TP
P
UC
ECTS
Climatização e Refrigeração
2
2
1
1
3
6
Energética do Meio Ambiente
1
2
1
1
3
6
Turbomáquinas
2
2
1
1
3
6
Aerodinâmica
1
2
1
1
3
6
Gestão Energética e Ambiental
1
2
1
1
3
6
Combustão
1
2
1
1
3
6
Modelação Numérica de Fenómenos de
Transferência
1
2
-
2
3
6
RAMO DE SISTEMAS DE PRODUÇÃO
Disciplina
S
T
TP
P
UC
ECTS
Complementos de Tecnologia
2
2
1
1
3
6
Mecânica Computacional em Tecnologia
1
2
-
2
3
6
Logística
1
2
2
3
6
Métodos de Apoio à Decisão
1
2
2
3
6
Robótica Industrial
2
2
-
3
6
Tecnologias Avançadas
1
2
2
3
6
Selecção de Materiais e Processos de Fabrico
1
2
2
3
6
2
-
7 – Disciplinas de especialidade
Para efeitos do cálculo da média do curso consideram-se disciplinas de especialidade todas as
que são designadas com as siglas das áreas científicas CEM, Op e P.
6
III – Transição entre Planos Curriculares
Plano de Equivalências
Plano antigo
Nº de
créditos
Análise Matemática I
4
Física Geral I
4
Química Física I + Química Física
3/3
II ou Química Física I ou Química
Física II
Desenho Técnico I
3,5
Programação de Computadores
4
Análise Matemática II
4
Física Geral II
4
Desenho Técnico II
3,5
Álgebra Linear e Geometria
4
Analítica
Tratamento Estatístico de Dados
3
Análise Numérica ou Práticas de
4/2
Computação
4/4
Análise Matemática III + Análise
Matemática IV ou Análise
Matemática III ou Análise
Matemática IV
Resistência de Materiais I
4
Termodinâmica I
3,5
Introdução aos Materiais ou
3/3
Métodos de Medida
Electrónica e Instrumentação
3,5
Resistência de Materiais II
4
Termodinâmica II
3,5
Elasticidade e Plasticidade
4
Mecânica dos Sólidos I
4
Mecânica dos Fluidos I
4
Ciências dos Materiais I
3
Economia
4
Mecânica Aplicada
3
Automação
3,5
Mecânica dos Sólidos II
4
Mecânica dos Fluidos II
4
Ciências dos Materiais II
3
Vibrações
3
Máquinas Térmicas
3
Investigação Operacional
4
Nome da Disciplina
Plano Novo
Nome da Disciplina
Nº de
créditos
Cálculo I
4
Física I
4
Estrutura e Propriedades da
3
Matéria *
ECTS
8
8
6
Desenho Técnico I
Programação de Computadores
Cálculo II
Física II
Desenho Técnico II
Álgebra Linear
3
3
4
4
3
4
5
6
8
8
5
8
Estatística Aplicada
Métodos Numéricos e
Computacionais*
Cálculo III *
3
3
6
6
4
8
Resistência de Materiais I
Termodinâmica
Electrotecnia e Máquinas
Eléctricas *
Instrumentação e Medida
Resistência de Materiais II
Termodinâmica Aplicada
Elasticidade e Plasticidade
Materiais Compósitos
Mecânica dos Fluidos I
Ciências e Eng. dos Materiais I
Economia e Gestão Industrial
Mecânica Aplicada
Automação Industrial
Mecânica dos Sólidos
Mecânica dos Fluidos II
Ciências e Eng. dos Materiais II
Vibrações e Ruído
Motores de Combustão Interna
Métodos de Apoio à Decisão
3
3
3
6
6
6
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
7
Órgãos de Máquinas I
Transmissão de Calor I
Mecânica da Fractura
Tecnologia Mecânica I
Controlo Automático de Sistemas
Organização da Produção
Órgãos de Máquinas II
Transmissão de Calor II
Fiabilidade e Controlo de
Qualidade
Tecnologia Mecânica II
Tecnologia de Processos de
Ligação
Placas e Cascas
Gestão da Qualidade
Projecto de Construções Mecânicas
I + Projecto de Construções
Mecânicas II
Selecção de Materiais
Mecânica Estrutural
Manutenção Industrial
Novas Tecnologias
Seminário (Produção)
Turbomáquinas
Seminário I + Seminário II
(Térmicas)
Projecto I + Projecto II
Gestão de Energia
Termodinâmica de Alta
Temperatura ou Geradores de
Calor
Energética do Meio Ambiente
Climatização e Refrigeração
Aerodinâmica
4
4
3
3
3
3
6
6
6
3
3
3
3
6
6
6
6
4
3
Órgãos de Máquinas
Transmissão de Calor I
Comportamento Mecânico dos
Materiais
Tecnologia Mecânica I
Controlo Industrial
Gestão da Produção
Complementos de Órgãos de
Máquinas e Anteprojecto
Transmissão de Calor II
Gestão da Qualidade
3
3
6
6
3
3
Complementos de Tecnologia
Tecnologia Mecânica II
3
3
6
6
Mecânica Estrutural
Logística
Projecto de Sistemas Mecânicos
3
3
5
6
6
14
Selecção de Materiais e
Processos de Fabrico
Cálculo Automático de
Estruturas
Manutenção
Tecnologias Avançadas
Projecto de investigação
Turbomáquinas
Projecto de investigação
3
6
3
6
3
3
7
3
7
6
6
14
6
14
5
14
3,5
3/3,5
Projecto de Sistemas
Energéticos
Gestão Energética e Ambiental
Combustão*
3
3
6
6
3
3,5
3
Energética do Meio Ambiente
Climatização e Refrigeração
Aerodinâmica
3
3
3
6
6
6
3
3,5
3
4
3,5
3
6+3
3
3
3
3
12
3
6+6
4+4
*- A nota da disciplina do Plano Novo será a mais alta das duas no caso dos alunos que tenham obtido
aprovação nas duas disciplinas do plano antigo.
NOTA: Os casos omissos serão analisados pontualmente.
8
IV – Condições de Acesso
- As condições de acesso, matrícula, inscrição, reingresso, mudança de curso e transferência,
serão fixadas anualmente, observando o disposto na legislação em vigor.
- As provas de ingresso, as percentagens que lhes são inerentes e a classificação mínima de
ingresso, sem prejuízo das condições de acesso estabelecidas para cada ano lectivo ou sucessões
de anos lectivos, são as que constam no anexo A.
V – Avaliação e Classificação Final
- A avaliação de conhecimentos será efectuada de acordo com as disposições legais em vigor e
no Regulamento da Faculdade.
- A classificação final da Licenciatura em Engenharia Mecânica será obtida através de uma
média ponderada em que as disciplinas da especialidade terão o peso de 2 e todas as outras
disciplinas terão o peso de 1.
- Serão consideradas disciplinas de especialidade as designadas com a sigla das área científica
CEM, Op e P.
ANEXO A
CONDIÇÕES DE ACESSO
- As provas de ingresso são as seguintes:
Matemática e Física ou Matemática e Química ou Matemática e Geometria Descritiva.
- As percentagens a atribuir às provas de ingresso e à classificação do ensino secundário são:
* ____ % de ponderação para as provas de ingresso
* ____ % de ponderação para a classificação do ensino secundário
- A classificação mínima de ingresso é proposta anualmente pelo Conselho Científico da
Faculdade de Ciências e Tecnologia.
•
De acordo com as normas em vigor na FCTUC.
9
VI – Resumo dos Programas das disciplinas do novo plano de estudos
ÁLGEBRA LINEAR
Matrizes Sistemas de equações algébricas lineares: Definições. Operações com matrizes.
Sistemas de equações algébricas lineares: método de eliminação de Gauss. Método de
eliminação de Gauss em termos matriciais. Matriz inversa. Espaços vectoriais. Subespaços
vectoriais. Transformações Lineares. Determinantes. Valores próprios e vectores próprios.
Espaços vectoriais reais com produto interno. Norma, distância e projecção ortogonal. Método
dos mínimos quadrados. Regressão linear.
AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
HIDRÁULICA: vantagens e limitações dos sistemas hidráulicos; componentes hidráulicos;
circuitos elementares; circuitos com dispositivos de retenção; sequência de movimentos;
circuitos que funcionam a diversas pressões; circuitos com variação de velocidade; análise de
circuitos hidráulicos; síntese de circuitos hidráulicos; PNEUMÁTICA: campos de aplicação;
componentes pneumáticos, métodos sequenciais de elaboração de circuitos: método intuitivo,
método de cascata, método passo-a-passo e diagramas de Karnaugh; sistemas de emergência;
ELECTROHIDRÁULICA E ELECTROPNEUMÁTICA: vantagens e limitações dos comandos
eléctricos; técnicas de comando eléctrico; elementos eléctricos, electropneumáticos e
electrohidráulicos; síntese de circuitos electropneumáticos;
CÁLCULO I
Funções e Continuidade: Limite segundo Cauchy. Funções contínuas. Funções inversas.
Teoremas de Bolzano e Weierstrass. Derivadas: Definição de derivada. Derivada da função
inversa. Derivada da função composta. Máximos e mínimos. Estudo completo de funções.
Teorema de Rolle. Teorema de Lagrange. Regra de L´Hôpital. Primitivas: Primitivas imediatas.
Primitivação por partes. Primitivação de funções trigonométricas e funções hiperbólicas.
Primitivação de funções racionais. Primitivação por substituição. Equações Diferencias
Elementares: Equações diferenciais de variáveis separáveis. Equações diferenciais lineares de
primeira ordem. Aplicações. Cálculo Integral: Somas de Riemann. Integral definido. Teorema
do valor médio para integrais. Teorema fundamental do cálculo integral. Integração por partes.
Integração por substituição. Integrais Impróprios: Integrais com limites de integração infinitos.
Integrais de funções ilimitadas. Critérios de comparação. Aplicação do Cálculo Integral: Áreas
de figuras planas. Comprimentos de curvas planas. Volumes de sólidos de revolução.
CÁLCULO II
Cálculo Integral: integral duplo, aplicações do integral duplo, superfícies quádricas, integral
triplo, aplicações do integral triplo, Integral triplo em coordenadas cilíndricas e esféricas,
integral curvilíneo, integral de superfície, Teoremas de Stokes e da divergência. Curvas em
coordenadas polares. Áreas de coordenadas paramétricas e polares. Comprimentos de curvas em
coordenadas paramétricas e polares. Fórmula de Taylor: Polinómio de Taylor. Fórmula de
Taylor com resto de Lagrange. O operador de Taylor. Propriedades. Fórmula de Taylor-Young.
Aplicações. Séries Numéricas: Sucessões Numéricas. Limite de uma sucessão. Propriedades.
Sucessões convergentes e divergentes. Séries numéricas. Soma de uma série. Sucessão de somas
parciais. Séries convergentes e divergentes. Série geométrica. Série harmónica. Série
telescópica. Séries de termos positivos. Critérios. Séries alternadas. Convergência simples e
convergência absoluta. Critérios para convergência absoluta. Séries de Funções: Sucessões de
10
funções e de séries de funções. Séries de potências. Representação de funções em séries de
potências. Séries de Taylor e de MacLaurin. Séries de Fourrier.
CÁLCULO III
Funções reais de n variáveis reais. Limites. Continuidade. Derivação parcial. Gradiente.
Diferenciabilidade. Teorema da função inversa. Teorema da função implícita. Teorema da
função composta. Derivadas direccionais. Extremos de funções de várias variáveis.
Multiplicadores de Lagrange. Definição de equação diferencial ordinária linear. O problema de
Cauchy e o teorema da existência e unicidade de soluções. Sistemas fundamentais de soluções.
resolução da equação linear homogénea. Método do polinómio característico. Resolução da
equação linear completa. Método da variação das constantes arbitrárias, método do abaixamento
da ordem e método do polinómio anulador. Sistemas de equações diferenciais lineares de
coeficientes constantes. Método da diagonalização da matriz dos coeficientes para sistemas de
1a ordem. I.2 Método dos operadores diferenciais. Transformada de Laplace e sua aplicação à
resolução de equações e sistemas de equações diferenciais lineares de coeficientes constantes.
CIÊNCIA E ENGENHARIA DOS MATERIAIS I
Introdução à Ciência dos Materiais. Materiais de engenharia. Classe de materiais. Competição
entre materiais. Técnicas de análise de materiais. Solidificação e Difusão em Sólidos.
Solidificação em metais. Difusão atómica em sólidos. Diagramas de fases. Ligas Metálicas de
Engenharia. Ligas Ferro-carbono. Transformações no estado sólido. Tratamento térmico de
ligas ferrosas. Tratamento termoquímico de ligas ferrosas.
CIÊNCIA E ENGENHARIA DOS MATERIAIS II
Ligas não ferrosas: tipos e propriedades mecânicas. Tratamento de envelhecimento. Polímeros
(macromolécula, cristalinidade, ligações químicas, Grau de polimerização, temperaturas de
fusão e de transição vítrea, processamento. Cerâmicos e vidros. Cerâmicos tradicionais:
constituição das argilas e das louças brancas. Cerâmicos técnicos: Al2O3, Si3N4, SiC, ZrO e
outros. Processamento de cerâmicos. Propriedades mecânicas: mecanismos de deformação;
resistência ao desgaste e ao calor de materiais cerâmicos abrasivos e refractários. Definição de
vidro: composição química e estrutura, noção de amorfismo; temperatura de transição vítrea;
deformação viscosa de vidros temperados. Algumas noções sobre materiais compósitos.
Tendências actuais no desenvolvimento de novos materiais.
COMPLEMENTOS DE ÓRGÃOS DE MÁQUINAS E ANTEPROJECTO
Rolamentos: Tipos de rolamento e suas características, selecção do tipo de rolamento,
capacidade de carga, selecção da dimensão, montagem e lubrificação. Transmissões mecânicas:
Características gerais e selecção de transmissões mecânicas. Projecto de transmissões por
correias. Transmissão por corrente de rolos: análise cinemática, selecção da transmissão,
montagem e manutenção, análise de solicitações, análise da influência da velocidade linear da
corrente nos esforços e na potência transmissível. Transmissões por engrenagens: engrenagens
cilíndricas (superfícies primitivas e superfícies de dentado, simbologia e relações geométricas,
estudo do engrenamento, escorregamento, interferência, correcção de dentado), engrenagens
parafuso sem fim/roda helicoidal (superfícies primitivas, relações geométricas), análise de
esforços que actuam nos dentes das engrenagens, rendimento; engrenagens cónicas (análise
dinâmica). Freios e embraiagens: parâmetros de desempenho dos freios ao desacelerar o
sistema, análise dinâmica, classificação, dimensionamento, materiais utilizados na guarnição.
Elaboração de um anteprojecto de um sistema de transmissão.
11
CONTROLO INDUSTRIAL
Introdução à Automação Industrial. Componentes da Automação Industrial. Controlo de
Processo. Sistemas em malha-aberta e em malha-fechada. Análise de sistemas e função de
transferência. Controladores automáticos industriais (On/Off, P, PI PD e PID). Sintonia de
controladores PID; Autómatos Programáveis. Constituição, organização e programação.
Sistemas de entrada e saída: interfaces; Programação de Autómatos Industriais. Conjunto de
instruções e exemplos (utilizam-se autómatos Siemens da família S7-200 e S7-300, e autómatos
OMRON); Sistemas automáticos avançados: robôs industriais; Células de produção: sistemas
flexíveis de produção (FMS) e sistemas de produção integrados por computador (CIM);
Requisitos para a automação industrial.
DESENHO TÉCNICO I
Normalização. Formatos de papel, legendas e escalas. Projecções: Sistemas de projecções;
métodos de geometria. Desenho multivista. Representações convencionais e simplificadas.
Cortes e secções Projecções axonométricas. Perspectivas. Cotagem. Complementos de cotagem:
Tolerâncias e sistema normalizado de tolerâncias; Ajustamentos, ajustamentos recomendados e
sistema do furo normal; Inscrição de cotas tolerânciadas nos desenhos; Acabamentos
superficiais, rugosidade e indicação do estado de superfície. Desenho de elementos mecânicos:
Peças roscadas, elementos geométricos, dimensionais, representação e designação simplificadas
de parafusos e porcas e engrenagens.
DESENHO TÉCNICO II
Toleranciamento dimensional: Tolerâncias, Ajustamentos, Inscrição de tolerâncias nos
desenhos, Cotas não toleranciadas, Cotagem funcional, Aplicações em CAD. Estados de
superfície: Processos de fabrico, Definições, Simbologia dos estados de superfície, Valores e
parâmetros da rugosidade, Inscrição da informação relativa ao estado de superfície nos
desenhos, Aplicação em CAD. Toleranciamento geométrico: Definições, Símbolos geométricos,
Aplicação e interpretação das tolerâncias geométricas, Princípios fundamentais do
toleranciamento, Métodos e técnicas de verificação, Toleranciamento geométrico geral,
Aplicação em CAD. Desenho de elementos de máquinas: Peças roscadas, anilhas, chavetas,
cavilhas e troços, rebites, molas, engrenagens, rolamentos. Desenho técnico de juntas soldadas.
ECONOMIA E GESTÃO INDUSTRIAL
INTRODUÇÃO ÀS ORGANIZAÇÕES: Introdução; Meio envolvente; Estrutura interna;
CONTABILIDADE : Funções, divisões e princípios gerais da contabilidade; Contas do plano
oficial de contabilidade; Balanço; Demonstração de resultados; Origem e aplicação de fundos;
Orçamentos de tesouraria; Critérios de valorimetria; Contabilidade em inflação; Indicadores de
análise patrimonial e funcional. ANÁLISE DE CUSTOS E CONTABILIDADE INTERNA: A
formação do custo dos produtos; Análise económica de custos; Imputação dos custos aos
produtos; Relações custo-volume-lucro: ponto crítico e intervalo de dimensão; Produção de
vários produtos: análises baseadas nos custos variáveis e nos totais; Os custos e o valor do
dinheiro no tempo; Relação preço/procura, lucro máximo e pontos críticos. MATEMÁTICA
FINANCEIRA: Bases da matemática financeira; Capitalização, actualização e diagramas de
“cash-flow”; Fórmulas de conversão para capitalização discreta; Equivalência de taxas de juro;
Capitalização contínua e equivalência de “cash-flows”. ANÁLISE ECONÓMICA E
FINANCEIRA DE PROJECTOS: Introdução, conceitos e classificação; Estudos prévios;
Parâmetros base para a avaliação de projectos; Tipos de análise mais usuais; Critérios de
avaliação; Sistemática de utilização dos vários critérios; O risco e a análise de sensibilidade.
EMPRESAS E A SUA ENVOLVENTE.
12
ELASTICIDADE E PLASTICIDADE
Noções gerais sobre Elasticidade e Plasticidade. Tensores das tensões Tensor das deformações.
Representação gráfica dos estados de tensão. Relações tensão-deformação no domínio elástico
(Lei de Hooke Generalizada). Superfícies limite de elastidade em isotropia (Tresca e von Mises,
etc.) Superfícies limite de elastidade em anisotropia (Hill, etc.). Relações tensão-deformação no
domínio plástico (equações de Saint-Venant-Levy-Mises, equações de Prandtl-Reuss, equações
de Henky, etc.). Coeficiente de anisotropia (sua definição a partir dos coeficientes do critério de
Hill).
ELECTROTECNIA E MÁQUINAS ELÉCTRICAS
Estudo da corrente eléctrica estacionária. Magnetostática. Campo electromagnético variável:
princípio de funcionamento do transformador e dos geradores mecânicos de energia eléctrica.
Circuitos em regime quase estacionário: sistemas monofásicos; sistemas trifásicos simétricos.
Máquinas de corrente contínua: princípio de funcionamento dos geradores mecânicos de
corrente contínua, rectificação da corrente alternada em corrente contínua por meio do colector;
partes construtivas das máquinas de corrente contínua; f.e.m. de uma máquina de corrente
contínua; perdas de energia e rendimento das máquinas eléctricas; motores de corrente contínua.
Máquinas de corrente alternada: transformador; auto-transformador; motor trifásico de indução;
motor monofásico de indução; motor síncrono. Actuadores de potência fraccionária - c.c., c.a.,
passo a passo, lineares - e as suas aplicações em sistemas de automação industrial. Escolha de
um motor eléctrico. Aparelhagem de manobra e protecção dos motores eléctricos. Avarias das
máquinas eléctricas. Regulação de velocidade.
ESTATÍSTICA APLICADA
TEORIA DAS PROBABILIDADES: conceitos básicos, leis das probabilidades, variáveis
aleatórias, funções de distribuição, modelos de probabilidade discretos e contínuos, funções
determinísticas de variáveis aleatórias. ESTATÍSTICA INDUTIVA: conceitos-base (População,
Amostra casual, Estatísticas da amostra), estimação de parâmetros por intervalos de confiança,
construção de um intervalo de confiança, testes de hipóteses, testes paramétricos, testes nãoparamétricos.
ESTRUTURA E PROPRIEDADES DA MATÉRIA
Ordem e desordem na matéria. Estrutura da matéria. Defeitos. Interacção da radiação com os
átomos. Ligação química. Simetria molecular e estrutura. Processos activados termicamente.
Diagramas de Fase. Cinética: teoria cinética, cinética das reacções homogéneas e heterogéneas.
Difusão e precipitação: cinética da nucleação, cinética da migração da interface sólido-sólido,
crescimento de fases, mudanças de fase. Propriedades físicas. Propriedades químicas.
Fenómenos de superfície.
FÍSICA I
Unidades, quantidades físicas e vectores. Movimento linear.
Movimento a duas e três
dimensões. Leis de Newton do movimento. Diagramas de forças. Aplicações das leis de
Newton. Forças de atrito. Dinâmica do movimento circular. Trabalho e energia. Energia
potencial e conservação de energia. Quantidade de movimento, impulso e colisões. Centro de
massa. Rotação do corpo rígido. Dinâmica do corpo rígido. Movimento periódico. Movimento
ondulatório.
13
FÍSICA II
Campo eléctrico: distribuição de cargas discretas. Campo eléctrico: distribuição contínuas de
cargas. Potencial eléctrico. Capacidade, dieléctricos e energia electrostática. Corrente eléctrica.
Circuitos de corrente contínua. Magnetismo. Óptica.
GESTÃO DA PRODUÇÃO
Introdução à gestão da produção. Métodos de previsão: Classificação; Regressão linear;
Definição de séries temporais; Método da decomposição clássica; Amortecimento exponencial
(simples e com tendência); Erros de previsão. Implantações fabris: Tipos de implantação e
dificuldades associadas à sua definição; Implantações por processo; Implantações por produto e
equilibragem de linhas de montagem. 4. Planeamento agregado da produção. 5. Gestão de
stocks. 6. Material Requirement Planning - MRP: Definição; Pré-requisitos (plano mestre de
produção, lista de materiais e codificação de artigos); Lógica do MRP; Particularidades
(loteamento, consideração de peças defeituosas e stock de segurança). 7. Gestão de projectos 8.
Sequenciamento da produção.
GESTÃO DA QUALIDADE
Princípios e conceitos da gestão da qualidade. Organização da função qualidade das empresas.
Formalização dos Sistemas da Qualidade; Normas ISO 9000. Sistema Português da Qualidade.
Custo da (não) qualidade. Controlo estatístico da qualidade. Metrologia e Gestão de Aparelhos
de Medida. Fiabilidade, Manutibilidade e Disponibilidade de equipamentos e produtos. A
qualidade total, melhoria contínua da qualidade. Testes de hipóteses. A qualidade na concepção.
INSTRUMENTAÇÃO E MEDIDA
Introdução. Conceitos básicos. Análise de dados experimentais. Características estáticas
dos sistemas de medida. Resposta dinâmica dos sistemas de medida. Processamento de
sinal. Circuitos de Condicionamento de Sinal. Amplificadores Operacionais. Medição
de grandezas eléctricas. Medição de deslocamentos. Medição de pressão. Medições em
escoamentos. Medida de temperatura e fluxos de calor. Medições de força, binário e
estados de tensão. Medições de pressão e de grandezas sonoras.
MECÂNICA APLICADA
Diagrama de corpo livre. Estática do corpo rígido. Cinemática do corpo rígido: Movimento de
translação segundo um eixo. Movimento de rotação em torno de um eixo. Movimento de
translação espacial. Movimento plano. Movimento de rotação em torno de um ponto fixo.
Movimento geral. Cinemática de mecanismos. Dinâmica do corpo rígido: Características de
inércia: inércia de translação; inércia de rotação. Teoremas fundamentais da dinâmica: teorema
do movimento do centro de inércia; teorema da variação da quantidade de movimento e teorema
da variação do momento angular. Dinâmica de um corpo rígido: movimento de translação;
movimento de rotação em torno de um eixo; movimento plano. Dinâmica de mecanismos.
Formulações energéticas: teorema da variação da energia cinética e formulação de Lagrange.
Aplicações: multiplicadores de binário, volantes, etc. Análise numérica de mecanismos.
MECÂNICA DOS FLUIDOS I
Introdução. Conceitos fundamentais. Distribuição de pressão num fluido. Relações integrais
aplicadas a volumes de controlo. Relações diferenciais aplicadas a um elemento de fluido.
Regime laminar e regime turbulento. Escoamento no interior de condutas.
14
MECÂNICA DOS FLUIDOS II
Análise dimensional e semelhança. Escoamentos de camada limite. Escoamento potencial
incompressível a duas dimensões. Escoamento de fluidos compressíveis. Introdução às
turbomáquinas.
MECÂNICA DE SÓLIDOS
Formulação e resolução de problemas em Mecânica de Sólidos: Formulação diferencial e
variacional do problema de elasticidade 3D; Formulação integral forte e fraca; Formulação
integral fraca baseada em princípios físicos; Equivalência das diversas formulações. Resolução
de problemas: Métodos analíticos; Métodos aproximados; Métodos numéricos. Formulação e
resolução do problema de barras, veios e vigas. Formulação e resolução numérica de problemas
unidimensionais combinados: Desenvolvimento e aplicação do elemento barra-veio;
Desenvolvimento e aplicação do elemento viga-barra (viga 2D); Desenvolvimento e aplicação
do elemento viga-barra-veio (viga 3D).
MÉTODOS NUMÉRICOS E COMPUTACIONAIS
Teoria de erros: erros de arredondamento; erro absoluto e erro relativo, algarismos
significativos, propagação dos erros; análise de erros. Equações não lineares: condições gerais
para a resolução; métodos iterativos: bissecção, Newton, ponto fixo, Bairstow (equações
polinomiais), Critérios de paragem dos métodos iterativos. Sistemas de equações lineares:
Métodos Iterativos: Jacobi; Gauss-Seidel, Newton, Sobrerrelaxação Sucessiva. Interpolação
polinomial: Polinómio interpolador de Lagrange. Erro de interpolação. Aproximação polinomial
no sentido dos mínimos quadrados; polinómios ortogonais. Integração Numérica: fórmulas de
Newton-Cotes (ex: Trapézios e Simpson); fórmulas compostas; fórmulas de Gauss; erros de
integração numérica. Equações diferenciais: método de Euler para equações diferenciais de 1ª
ordem. Métodos de Taylor. Métodos de Runge-Kutta de ordem 2 e de ordem 4. Programação de
métodos numéricos: Elaboração de algoritmos e implementação de programas.
MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA
Tipos de motores alternativos e sua operação. Parâmetros de projecto e operação dos motores
alternativos. Termoquímica das misturas ar-combustível. Propriedades dos fluidos de trabalho.
Modelos ideais dos ciclos do motor. Processos de troca de gás. Sistemas de alimentação.
Combustão nos motores alternativos. Formação e controlo de poluentes. Atrito no motor e
lubrificação. Refrigeração nos motores. Características de operação dos motores.
ÓRGÃOS DE MÁQUINAS
Introdução: noção de tensão admissível e coeficiente de segurança, teorias de cedência,
concentração de tensões. Fadiga: mecanismos de iniciação e propagação; Curvas S-N; fadiga
oligocíclica; parâmetros; tensão admissível do material para solicitações de amplitude de tensão
constante; solicitações biaxiais; solicitações de amplitude de tensão variável. Ligações soldadas:
tipos de juntas, cálculo estático e dimensionamento à fadiga de estruturas soldadas, técnicas de
melhoria da resistência à fadiga. Parafusos e dispositivos de fixação: tipos de roscas e parafusos,
parafusos de movimento, parafusos com pré-esforço, resistência de ligações aparafusadas,
parafusos solicitados à fadiga, ligações aparafusadas ao corte, carregamento excêntrico,
chavetas, cavilhas e freios. Molas: tensões e deformações nas molas helicoidais de tracção ou
compressão, molas helicoidais de torção, barras de torção, molas de lâminas. Veios e uniões de
veios: dimensionamento de veios para cargas estáticas e à fadiga, dimensionamento de veios à
deformação, materiais, uniões de veios. Noções de Lubrificação: tipos de lubrificação,
propriedades e classificação dos lubrificantes, lei de Petroff; ábacos para projecto de
chumaceiras hidrodinâmicas.
15
PROGRAMAÇÃO DE COMPUTADORES
1O computador como ferramenta auxiliar na resolução de problemas. Características de um
computador. Clarificação do tipo de problemas passíveis de serem resolvidos com um
computador. Noção de programa e descrição das fases para a sua produção. Descrição
algorítmica da solução de um problema. Formulação, especificação completa e decomposição
básica da solução. Primeiras noções sobre a gramática de Fortran 90. Elementos base da
linguagem. Organização geral de um programa. Noção de tipo de dados. Constantes e variáveis.
Tipos de instruções básicas: Instruções de entrada-saída; Instruções de atribuição; Expressões;
Instruções decisórias; Instruções repetitivas. Noções complementares sobre a gramática de
Fortran 90. Subrotinas e funções: Como se definem, onde se definem, como se invocam.
Definição interna e externa. Blocos de interface. Módulos. Estruturas de dados estáticas.
‘Arrays’ uni e multidimensionais. Noções de notação indicial. Ficheiros. Acesso à informação.
Representação da informação. Ficheiros de formatados e não formatados. Operações de acesso.
PROJECTO DE SISTEMAS ENERGÉTICOS
Cálculo mássico e energético das necessidades da instalação. Elaboração do fluxograma da
instalação. Selecção ou cálculo dos equipamentos principais: especificação. Selecção do
equipamento de segurança e controlo: especificação. Elaboração dos isométricos das redes de
distribuição principais da instalação ou das ligações dos equipamentos principais. Legislação
aplicável aos equipamentos e instalação. Estudo de impacto ambiental da instalação.
PROJECTO DE SISTEMAS MECÂNICOS
Parte teórica: Métodos e fases do projecto; Breve revisão sobre os diversos processos de ruína;
Critérios para o estabelecimento do coeficiente de segurança; Normalização; Selecção de
acabamentos superficiais e de tolerâncias nos ajustamentos entre peças; Tolerâncias
geométricas; Interacção entre projecto, selecção de materiais e processos de fabrico; Directivas
comunitárias e normalização nacional sobre segurança e saúde na Concepção e utilização de
máquinas; Códigos de construção; Projecto assistido por computador. Parte prática: Projecto
total ou parcial de sistemas mecânicos.
RESISTÊNCIA DE MATERIAIS I
REVISÃO DE FUNDAMENTOS DA ESTÁTICA: Equilíbrio de um corpo. Tipos de apoio.
Tipos de carregamento. Vigas contínuas isostáticas - vigas Gerber. Sistemas triarticulados e
porticados. Determinação dos esforços em estruturas isostáticas. Tipo de esforços: normais,
cortantes, momentos flectores e momentos torçores. Diagramas dos esforços. Sistemas
recticulados: Estudo da estaticidade de sistemas recticulados. Determinação dos esforços em
sistemas recticulados: método de Ritter. Breve introdução ao estudo das treliças espaciais.
CONCEITOS FUNDAMENTAIS DA RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS APLICADA A
ELEMENTOS ESTRUTURAIS HOMOGÉNEOS E ISOTRÓPICOS: Noções de tensão. Tipos
de tensões. Conceitos de deslocamentos e deformações. Lei de Hooke e princípio da
sobreposição dos efeitos das forças. Princípios gerais de cálculo de elementos estruturais.
Comportamento de elementos estruturais solicitados axialmente: Tensões em barras solicitadas
axialmente; Princípio de Saint Venant; Lei de Hooke; Energia potencial de deformação em
elementos solicitados axialmente; Estado de tensão e deformação em tracção ou compressão;
Curvas tensão-deformação; Noção de coeficiente de segurança; Resolução de sistemas
hiperestáticos solicitados axialmente. Comportamento de elementos estruturais solicitados por
torção: Análise do comportamento de elementos sujeitos ao corte puro; Estado de tensão em
torção; Teoria de Saint Venant; Torção de veios de secção circular; Torção de veios de secção
16
não circular; Método da analogia da membrana de Prandtl; Torção em perfis de secção aberta,
de secção fechada e multicelulares.
RESISTÊNCIA DE MATERIAIS II
CONCEITOS FUNDAMENTAIS DA RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS APLICADA A
ELEMENTOS ESTRUTURAIS HOMOGÉNEOS E ISOTRÓPICOS: Comportamento de
elementos estruturais solicitados por flexão: teoria clássica de Euler-Bernoulli, teoria de vigas
com corte, teoria de Timoshenko, teoria de vigas com empenamento. Flexão de vigas de eixo
recto: flexão pura, flexão simples, flexão desviada e tracção (compressão) excêntrica. Flexão de
vigas de eixo curvo: vigas de fraca curvatura inicial e vigas de forte curvatura inicial. Equação
diferencial da linha elástica. Centro de torção. Flexão composta com torção: introdução.
Dimensionamento de elementos estruturais sujeitos a solicitações múltiplas: critérios de Tresca
e de Von-Mises. Aplicação dos métodos energéticos ao cálculo de deslocamentos Energia
potencial de deformação: Energia potencial de deformação produzida por esforços axiais,
flexão, torção e esforços cortantes. Teorema de Castigliano. Generalização do Teorema de
Castigliano - Integrais de Mohr. Resolução matemática dos Integrais de Mohr. Teorema de
reciprocidade dos trabalhos e dos deslocamentos – Teorema de Betti. Teorema de Maxwell.
Resolução de sistemas hiperestáticos pelo método das forças: Determinação do grau de
hiperestaticidade dos sistemas; Introdução à resolução de sistemas hiperestáticos pelo método
das forças; Formulação das equações canónicas; Utilização das propriedades de simetria das
estruturas e dos sistemas de forças na resolução simplificada de sistemas hiperestáticos;
Resolução de vigas contínuas hiperestáticas; Equação dos três momentos de Clayperon.
Instabilidade elástica: Noção de encurvadura; Problema de Euler; Determinação da carga crítica
e sua dependência das condições de fronteira; Dimensionamento à encuvadura. Análise
experimental de tensões: Fundamentos de extensometria eléctrica; Princípios de funcionamento
dos extensómetros; Factor de sonda e sensibilidade axial e transversal dos extensómetros. Ponte
de Wheatstone; Utilização da extensometria no cálculo de deformações.
SEGURANÇA INDUSTRIAL
Introdução. Direito do Trabalho Aspectos legislativos: a realidade portuguesa e a integração na
União Europeia. Acidentes de Trabalho: a situação nacional. A Higiene e Segurança no
Trabalho nas perspectivas empresarial, sindical e legislativa. Saúde Ocupacional.
Psicossociologia do trabalho. Análise e Controlo de Riscos Profissionais. Enquadramento da
Segurança, Higiene e Saúde no Trabalho (SHST). Organização das actividades de SHST.
Análise de Risco. Processos de avaliação de riscos laborais. Ambientes Térmicos. Efeitos do
calor e do frio sobre o Ser Humano. Índices e Stresse Térmico. Protecção contra o calor e o frio.
Protecção individual Avaliação da exposição ao ruído. Efeitos do ruído sobre o Ser Humano.
Medidas gerais de redução do ruído: exemplos práticos. Protecção individual. Riscos químicos.
Classificação dos agentes químicos. Agentes químicos e respectiva acção fisiológica. Valores
limite de exposição. Métodos para a determinação dos valores limite de exposição. Riscos de
Incêndio. Causas de incêndios industriais e urbanos. Como se propagam os incêndios: classes de
fogos. Resistência ao fogo. Medidas práticas de prevenção, detecção e alarme. Condições para a
ocorrência de explosões Qualidade do Ar e Ventilação Industrial. Metodologias de avaliação.
Controlo da qualidade do ar e efeitos sobre a saúde humana. Estabelecimento das necessidades
de ventilação. Ergonomia. Noções gerais. A relação homem-máquina. Movimentação manual de
cargas. Concepção do posto de trabalho.
TECNOLOGIA MECÂNICA I
TEÓRICA: Mecanismos de deformação plástica: deslocações; sistemas de
escorregamento; intersecção de deslocações; multiplicação de deslocações por fonte de Frank-
PARTE
17
Read; subida e descida de deslocações; força sobre uma deslocação (lei de Peach e Koehler);
campo de tensões de uma deslocação; aniquilação de deslocações; energia de uma deslocação;
estruturas de energia mínima (paredes de células, subjuntas, etc.); tensão de linha de uma
deslocação; deformação e densidade de deslocações móveis; evolução da densidade de
deslocações com a deformação; balanço entre os mecanismos de encruamento e de
amaciamento; deformação de policristais; deslocações geométricas e modelo de Ashby; equação
de Palm-Voce. Modos de rotura dúctil: a frio por descoesão partícula-matriz ou por rotura da
partícula; a quente por descoesão intergranular. Recristalização: restauração e recristalização;
parâmetros característicos das curvas tensão-deformação com recristalização dinâmica;
alterações da microestrutura de deslocações durante a recristalização dinâmica; relação entre o
tamanho de grão dinâmico estável e a tensão de regime estacionário; importância do tamanho de
grão inicial; influência das condições de deformação; parâmetro de Zener-Hollomon;
recristalização dinâmica e ductilidade; influência da temperatura e da velocidade na capacidade
de deformação durante a recristalização dinâmica. Laminagem. Estampagem de Chapa.
Extrusão. Forjagem. PARTE TEÓRICO-PRÁTICA Métodos de Cálculo em Plasticidade: método das
fatias; caso geral e aplicação aos casos de laminagem a quente e a frio; métodos de
enquadramento (limite superior e inferior).
TECNOLOGIA MECÂNICA II
TEORIA: Introdução. Ligações soldadas: Soldadura por fusão; Física do arco eléctrico;
Transferência de calor e massa; Efeitos metalúrgicos; Zona fundida; Zona afectada pelo calor;
Fissuração; Condicionamentos térmicos; Propriedades mecânicas; Tensões e deformações;
Tratamentos térmicos; Soldadura em fase sólida: Processos; Soldagem, soldo-brazagem e
brazagem; Soldadura de materiais poliméricos.Ligações coladas: Tipos de colas. Soldabilidade
de materiais. PRÁTICA: Processos de soldadura e corte; Classificação dos processos de
soldadura; Tecnologia de processos de soldadura; Soldadura sob protecção de fluxo; Soldadura
sob protecção de gás; Soldadura por resistência; Selecção de processos de soldadura; Corte de
metais; Considerações económicas; Controlo e garantia da qualidade; Ensaios não destrutivos;
Concepção de ligações soldadas; Ligações coladas: Selecção de colas, Tecnologia do processo,
Controlo da qualidade, Concepção de ligações coladas. Trabalhos práticos: Estudo
metalográfico de uma junta soldada; Especificações de fabrico de equipamento produzido por
soldadura; Monografia livre na área da ligação de materiais.
TERMODINÂMICA
Fundamentos de Termodinâmica Fenomenológica dos Sistemas Fechados. Os conceitos
fundamentais. O Primeiro Princípio da Termodinâmica. Equações características do estado
térmico e energético. O Segundo Princípio da Termodinâmica. O Terceiro Princípio da
Termodinâmica. Funções características de estado e exemplos de aplicações. Diagramas
Termodinâmicos. Noção de exergia. Termodinâmica energética de sistemas abertos. Hipótese
fundamentais referentes ao fluido e ao seu movimento. Interacções entre a máquina térmica e o
seu exterior. Variação global de uma grandeza extensiva associada ao fluido motor. Variação de
massa e de energia total. Variação da entropia e da quantidade de movimento. Variação de
exergia. Aplicações clássicas das equações de conservação. Complementos de Termodinâmica
dos Escoamentos.
TERMODINÂMICA APLICADA
Ciclos térmicos: Ciclos genéricos. Bomba de calor. Máquina frigorífica. Introdução a ciclos
combinados. Termodinâmica da mistura ar-água: Introdução e importância deste estudo. As
equações do comportamento da fase gasosa homogénea. Parâmetros de composição. Parâmetros
e funções de estado de uma massa de ar húmido. Utilização do diagrama “entalpia de ar seco -
18
humidade absoluta”. Evoluções termodinâmicas importantes - exemplos de aplicação.
Aplicações industriais.
TRANSMISSÃO DE CALOR I
Modos de transmissão de calor: condução, convecção e radiação. Balanços térmicos.
Transferência de calor por condução: Lei de Fourier. Equação geral da condução, em
coordenadas cartesianas e cilíndricas. Condições iniciais e de fronteira. Condução de calor em
regime permanente: Paredes planas simples e compostas. Sistemas cilíndricos compostos. Raio
crítico de isolamento térmico. Resistências térmicas: condutiva, convectiva, de contacto.
Condução térmica em regime permanente, com geração interna de calor: sistemas planos e
cilíndricos. Condução de calor em regime transiente: corpos com resistência térmica
desprezável ou significativa. Transferência de calor por radiação: Espectro da radiação.
Conceitos e leis fundamentais. Coeficientes de repartição da radiação incidente. Corpo negro;
emissividade. Superfícies cinzentas e reais. Trocas directas de radiação: factores de forma;
radiosidades. Trocas directas de radiação térmica entre as superfícies de um espaço confinado,
contendo um meio transparente ou um meio absorvente.
TRANSMISSÃO DE CALOR II
Alhetas: Objectivos da aplicação e diferentes tipos de alhetas. Análise do comportamento
térmico de alhetas. Eficácia e rendimento de uma alheta. Critérios de aplicabilidade e de
selecção das alhetas. Coeficiente global de transmissão de calor em sistemas providos de
alhetas. Transferência de calor por convecção: Caracterização dos diferentes tipos de convecção
(forçada, natural e mista). Escoamento em camada limite sobre uma placa plana. Camadaslimite dinâmica e térmica. Correlações empíricas para o cálculo do coeficiente de convecção
Convecção com mudança de fase: Ebulição: Curva característica; regimes de ebulição. Ebulição
de um fluido estagnado e em escoamento forçado. Correlações empíricas e metodologias para a
avaliação do fluxo de calor. Condensação: Condensação em película. Determinação do regime
de escoamento da película de condensado. Condensação no interior de tubos. Diferentes
metodologias de análise e cálculo. Permutadores de calor: diferentes tipos e modos de
funcionamento. Coeficiente global de transmissão de calor. Análise de permutadores de calor:
métodos DMLT e -NTU. Casos particulares.
VIBRAÇÕES E RUÍDO
Introdução: Elementos dum sistema vibratório. Sistemas discretos e contínuos. Vibração livre e
vibração forçada. Vibração com e sem amortecimento. Tipos de amortecimento. Estudo de
sistemas discretos com um grau de liberdade: Vibrações livres de sistemas com um grau de
liberdade, com e sem amortecimento. Vibrações forçadas de sistemas com um grau de
liberdade, com excitação harmónica. Transmissibilidade de forças e de movimento. Ressonância
e batimento. Vibrações forçadas de sistemas com um grau de liberdade, com excitação periódica
e não periódica. Sistemas discretos com vários graus de liberdade: Formulação matricial das
equações do movimento. Valores e vectores próprios. Significado físico de frequência e de
modo próprio de vibração. Ortogonalidade dos modos próprios. Teorema da expansão. Análise
modal. Redução da excitação: Excentricidade de massa em peças rotativas. Normas para
estabelecimento dos valores admissíveis. Equilibragem de peças rotativas. Equilibragem num
plano, equilibragem em dois planos. Velocidade crítica de veios rotativos. Controlo de
vibrações: Controlo das frequências naturais. Amortecimento. Isolamento de vibrações.
Vibração de sistemas contínuos: Vibração transversal de cordas. Vibração longitudinal de barras
ou veios. Vibração torsional de veios. Vibração transversal de vigas. Métodos de Rayleigh e de
Rayleigh-Ritz. Ruído: Conceitos fundamentais, pressão, intensidade e potência sonoras,
normalização, regulamentos e legislação.
19
RAMO DE CONCEPÇÃO E CONTROLO DE SISTEMAS INDUSTRIAIS
CALCULO AUTOMÁTICO DE ESTRUTURAS
Introdução. Formulação genérica de um problema não linear de mecânica dos sólidos usando
uma aproximação por elementos finitos. Métodos de resolução de problemas não lineares.
Problemas de dinâmica: análise modal e análise transitória. Problemas não lineares: não
linearidade geométrica, não linearidade material e análise de estabilidade. Práticas de mecânica
computacional usando programas genéricos de elementos finitos na resolução de problemas de
dinâmica e não lineares.
COMPORTAMENTO MECÂNICO DOS MATERIAIS
Modos de ruína dos materiais. Fractura dos materiais: teoria de Griffith, taxa de libertação de
energia, factor de intensidade de tensão, tensões na extremidade de uma fenda num corpo linear
elástico, plastificação na extremidade da fenda, variação da tenacidade com a espessura, a
temperatura e o material, determinação experimental de K1c, curvas de resistência residual,
aplicações de K1c. Conceito de deslocamento da abertura da fenda (CTOD); determinação
experimental do COD; Integral J: definição e determinação experimental; Aplicações do CTOD
e Integral J. Corrosão sob Tensão: ensaios de corrosão sob tensão, curvas da/dt-K, aplicações da
curva da/dt-K. Fadiga dos materiais: propagação de fendas; limiar da propagação de uma fenda
de fadiga; parâmetros da velocidade de propagação de fendas de fadiga; leis da propagação de
fendas de fadiga; propagação de fendas em materiais não metálicos: aplicações das curvas
da/dN - ∆K; métodos de previsão da vida de fadiga baseados na iniciação de fendas; propagação
de fendas para solicitações de amplitude variável: efeito sobrecargas. Fluência: Ensaios de
fluência; utilização dos dados de fluência para a análise de componentes com vidas longas;
relaxação de tensões e recuperação; problemas de dimensionamento à fluência. Materiais
Compósitos: aplicações dos materiais compósitos; fibras e resinas; técnicas de fabrico;
propriedades mecânicas; ruína por fadiga: caracterização da ruína, mecanismos, dano causado
por fadiga, parâmetros de fadiga.
MANUTENÇÃO
Organização estrutural da manutenção. Níveis de manutenção. As diferentes formas de
manutenção. Manutenção por ronda. Complementaridade das acções curativas e preventivas.
Subcontratação em manutenção. Organização documental da manutenção: Inventário. DossierMáquina. Arquivo de histórico. Gabinete técnico ou serviço de métodos de manutenção:
Preparação dos trabalhos de manutenção, tabelas de criticidade e análise ABC. A preparação
das diferentes formas de manutenção. Planeamento da manutenção: níveis de planeamento.
Especificidade dos trabalhos de manutenção: urgência. Plano de carga, problemas de
sobrecarga. Fiabilidade e Manutibilidade de Equipamentos: evolução típica das avarias no
tempo. Taxa de avarias. Aplicação dos conceitos de fiabilidade em manutenção. Leis de
fiabilidade. Fiabilidade de sistemas em série e redundantes. Análise de custos de manutenção:
custos directos de manutenção. Custos indirectos. Custo de posse de um equipamento.
Manutenção condicionada: comparação da manutenção condicionada com as restantes formas
de manutenção. Análise da condição dos equipamentos por aplicação da termografia, da análise
de óleos lubrificantes e da análise de vibrações. Aplicação da análise de vibrações à manutenção
de máquinas rotativas. Desgaste dos materiais.
20
MATERIAIS COMPÓSITOS
Introdução à análise tensorial cartesiana: Noção de tensor; Leis de Transformação. Introdução
aos Materiais Compósitos: Generalidades; Caracterização e classificação; Arquitectura;
Necessidade e evolução; Elementos constituintes de um material compósito com matriz
orgânica; Tecnologia da conformação dos materiais compósitos. Comportamento Mecânico dos
Materiais Compósitos: Comportamento linear elástico de um sólido deformável; Relações
constitutivas de materiais anisotrópicos; Consideração de simetrias materiais: materiais
monoclínicos, ortotrópicos, transversalmente isotrópicos e isotrópicos; Problemas de tensão e de
deformação plana; Micromecânica. Caracterização da concentração dos materiais constituintes:
fracção volúmica e fracção mássica; Relação entre as propriedades dos constituintes e as
propriedades dos materiais compósitos; Comportamento macromecânico de um material
compósito unidireccional; Comportamento de um material compósito unidireccional no sistema
de simetria material; Transformação de coordenadas para as matrizes de propriedades dos
materiais (tensores de 4ª ordem); Comportamento de um material compósito unidireccional fora
do sistema de simetria material. Laminados: Noção e convenções; Comportamento de um
laminado.
MECÂNICA ESTRUTURAL
Introdução. Elementos de geometria diferencial aplicada a placas e cascas. Teorias de
membranas, de flexão de placas finas e semi-espessas e de flexão simétrica de cascas de
revolução. Ligações entre cascas de geometria diferentes. Solicitações localizadas em placas e
cascas. Projectos de reservatórios sob pressão. Aplicação do Método dos Elementos Finitos a
componentes estruturais.
SELECÇÃO DE MATERIAIS E PROCESSOS DE FABRICO
Introdução e objectivos. Interacção entre projecto mecânico e selecção de materiais. Análise das
diversas classes de materiais e gráficos de propriedades. Função do componente na selecção de
materiais (indice de eficiência). Relação material-função e forma (factor de forma). Materiais e
processos de fabrico. O preço como factor determinante de selecção de materiais. Matrizes de
selecção. Análise de casos práticos.
RAMO DE ENERGIA E AMBIENTE
AERODINÂMICA
Estudo dos escoamentos invíscidos: equações básicas dos escoamentos não viscosos,
escoamento potencial incompressível a duas dimensões, método das singularidades,. método
dos painéis, corpos sustentadores, teoria dos perfis alares de pequena espessura, introdução à
mecânica do voo. Estudo dos escoamentos compressíveis: introdução, conceitos básicos,
escoamento unidimensional isentrópico, ondas de choque normais, ondas de choque oblíquas,
escoamento adiabático com atrito, escoamento com transmissão de calor, combustão,
deflagração e detonação. Estudo dos escoamentos turbulentos: equações de Navier-Stokes,
tensões de Reynolds, camada limite turbulenta sobre uma placa com e sem rugosidade,
escoamentos confinados.
CLIMATIZAÇÃO E REFRIGERAÇÃO
Introdução. Sistemas de condicionamento do ar. Ar húmido e processos de climatização.
O condicionamento do ar: as exigências da saúde e do conforto. Conforto térmico:
balanço térmico do corpo humano: modelos de simulação; índices de conforto.
Avaliação e controlo de ambientes térmicos moderados. Qualidade do ar interior.
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Comportamento térmico de edifícios. Cálculo das cargas térmicas de aquecimento e de
arrefecimento: as perspectivas do RCCTE e do RSECE. A simulação dinâmica.
Ventilação: princípios fundamentais. Princípios de refrigeração. Simulação gráfica e
matemática de uma unidade frigorífica.
COMBUSTÃO
Propriedades dos gases e teoria cinética dos gases. Termoquímica das misturas ar-combustível.
Cinética Química. Ondas de Deflagração e Detonação de Pré-mistura de Gases. Chamas
laminares de pré-mistura. Chamas turbulentas de pré-mistura. Chamas de difusão. Iniciação e
Extinção da Detonação em Gases. Ignição de chamas de pré-mistura. Produtos da Combustão
Poluentes.
ENERGÉTICA DO MEIO AMBIENTE
Relações astronómicas Sol-Terra: radiação térmica; distribuição espectral; radiação solar
extraterrestre: superfícies horizontais e inclinadas, atmosfera de céu limpo; ar seco, vapor de
água e aerossóis; percurso óptico; origens da radiação difusa; regimes de Rayleigh e de Mie;
absorção da radiação solar; dados meteorológicos; aparelhos de medida; fracção de insolação;
determinação dos valores da radiação solar global e difusa; radiação solar em superfícies
inclinadas; albedo do solo; factores de forma; componente reflectida pelo solo; componente
difusa; modelos circumsolar, isótropo e anisótropo; determinação da radiação global; colectores
solares e fotovoltaicos; arquitectura solar passiva. Considerações gerais sobre a Terra e os
geofluidos: equações gerais do movimento; componente vertical - influência da altitude;
estabilidade da atmosfera; condições de estabilidade; gradiente adiabático; os grandes
movimentos horizontais; camada limite atmosférica; dispersão atmosférica de poluentes; plumas
verticais e inclinadas; influência da estabilidade da atmosfera; altura efectiva; trajectória;
modelo Gaussiano; concentrações no solo; influência da localização da fonte; interacção com
edifícios; qualidade do ar: aspectos legislativos; modelos matemáticos de previsão.
GESTÃO ENERGÉTICA E AMBIENTAL
Energia e Ambiente: Indicadores energéticos; Combustíveis comuns e emissões de poluentes;
Análises energética e exergética; Análise ambiental de sistemas; Projectar/pensar em termos do
Ciclo de Vida; Da análise energética tradicional à ACV de produtos; A Ecologia Industrial; A
sustentabilidade. Fontes de energia: alternativas, renováveis e sustentáveis. Energia em Portugal
e na União Europeia: Sistemas de Produção e distribuição de energia eléctrica; A oferta de
energia convencional; A oferta descentralizada; Estrutura consumo-oferta; A procura de
energia: distribuição por sectores; Indicadores macro (micro)-económicos; Consumo energético
das actividades industriais. Análise Energética de Sistemas: Indicadores de eficiência e eficácia
energética; Eficiência de conversão de materiais; Sistemas industriais reais; Atribuição e
combinação de valores de energia de subsistemas; Análise dos efeitos das eficiências de
conversão de diversos subsistemas; Avaliação Energética de ciclo de Vida; Aplicações a
diversos sistemas industriais. Gestão de Energia: Sistemas Industriais e Auditorias Energéticas:
Balanços de massa e energia e o levantamento energético; Auditorias Energéticas; O
Regulamento da gestão do consumo de energia; Cogeração; Pilhas de Combustível; Análise
energética de um sistema de combustão laboratorial. Gestão Ambiental e Ecologia Industrial: A
Análise Ambiental de Sistemas; Sistemas de Gestão Ambiental e a Auditoria Ambiental;
Modelos físicos e modelos económico-ambientais. Exemplos ilustrativos; A Ecologia Industrial;
A ecologia industrial na prática. Avaliação Ambiental do Ciclo de Vida de Produtos (ACV):
“Eco-design” e “Eco-eficiência; ACV; Metodologia e etapas; Sistematização do cálculo através
da utilização de programas informáticos; Aplicação a casos de estudo ilustrativos.
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MODELAÇÃO NUMÉRICA DE FENÓMENOS DE TRANSFERÊNCIA
Descrição matemática dos fenómenos físicos: Métodos de modelação. Equações de conservação
de: massa, quantidade de movimento, energia térmica e espécies químicas. Transporte
turbulento. Equação geral de conservação. Natureza das coordenadas; fenómenos parabólicos e
elípticos. Métodos de discretização: Objectivo e conceitos. A formulação em volumes de
controlo: princípios e condições particulares; sua ilustração num exemplo simples. Quatro
regras básicas. Problemas de difusão simples: Condução de calor unidimensional, em regime
permanente: equações de base; propriedades nas interfaces; não-linearidades; linearização do
termo-fonte; condições de fronteira. Regime transiente: formulações explícita, implícita e de
Crank-Nicolson. Situações bi- e tri-dimensionais. Resolução das equações algébricas.
Subrelaxação. Convecção e difusão: Discretização dos fluxos: diferenças centradas, solução
exacta, diferenças de montante, esquema híbrido. Equações de discretização a duas e a três
dimensões. Difusão numérica. Cálculo do campo do escoamento: Equações da quantidade de
movimento. Malha desviada. Correcções da pressão e da velocidade. Equação de correcção da
pressão. O algoritmo SIMPLE. Resumo.
TURBOMÁQUINAS
Introdução: Conceito e classificação de Turbomáquinas (TM). 2. Características globais de
funcionamento das TM: análise dimensional, variáveis características, coeficientes
adimensionais, trocas de energia, rendimento, curvas características de funcionamento,
utilização de modelos reduzidos, transposição de resultados, velocidade específica e definição
da geometria, cavitação em TM, ruído em TM. 3. Equações fundamentais no estudo das TM:
referencial absoluto e relativo, triângulo de velocidades, equação de conservação de energia
num sistema aberto, equação de conservação do momento da quantidade de movimento,
equação de Euler, hipóteses simplificativas do estudo, conceito de grau de reacção. 4. Análise
do funcionamento dos principais tipos de TM: estudo da turbina Pelton, estudo das máquinas
radiais e mistas (bombas e ventiladores centrífugos; turbinas radiais), estudo das máquinas
axiais (andares simples de compressor e de turbina; turbina de vapor; turbocompressores axiais;
turbinas Kaplan e Bolbo), estudo das máquinas de escoamento transverso, estudo das turbinas
eólicas.
RAMO DE SISTEMAS DE PRODUÇÃO
COMPLEMENTOS DE TECNOLOGIA
TEORIA Introdução à fundição; Classificação e caracterização dos diversos tipos de fundição;
Solidificação de metais puros e ligas; Solidificação na fundição; Defeitos de fundição; Ligas
para fundição; Outros processos tecnológicos; Prototipagem rápida; Introdução ao corte por
arranque de apara; Parâmetros de corte; Forças e potências de corte; Introdução à electroerosão
por penetração e por fio; Parâmetros do processo. PRÁTICA Fornos para fundição; Fundição em
moldações não permanentes; Moldes e caixas de machos; Moldações produzidas com areia e
aglomerantes inorgânicos; Moldações produzidas com areia e aglomerantes orgânicos; Ensaios
de areias de moldação; Sistemas de enchimento; Alimentação de peças; Considerações de
projecto; Fundição em moldações permanentes; Fundição injectada; Princípios; Equipamentos;
Projecto de peças; Moldes; Controlo da qualidade; Torneamento, fresagem e rectificação.
LOGÍSTICA
Introdução e conceitos de logística. A importância estratégica da logística. A logística ao longo
da cadeia de abastecimento. Armazéns e movimentação de materiais – funções de armazenagem
e do manuseamento de materiais; características básicas dos produtos/materiais; descrição geral
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das operações em armazém, sistemas de localização de mercadorias em stock. Transportes –
Características; Meios alternativos de transporte; Selecção; Planeamento de frotas; Planeamento
de rotas. Planeamento Estratégico de Sistemas Logísticos – Selecção de canais de distribuição,
operadores logísticos, desenho de sistemas logísticos (localização e dimensão de instalações,
tecnologias, níveis de stock...).
MECÂNICA COMPUTACIONAL EM TECNOLOGIA
Deformação de mono e policristais; mecanismos e microestruturas de deformação. Modelos de
deformação de policristais: Taylor e Sachs; efeitos do tamanho de grão; Trajectórias complexas
de deformação: microestrutura e propriedades mecânicas após mudança de trajectória. Critérios
de Plasticidade isotrópicos (von Mises, Hosford, Karafillis & Boyce) e anisotrópicos (Hill,
Barlat, Cazacu &Barlat, Vegter). Mecanismos Físicos da deformação e leis de encruamento (lei
de Você, modelo híbrido). Modelos com mudança de trajectória (Teodosiu & Hu). Relações
constitutivas em plasticidade incluindo efeitos de temperatura e velocidade de deformação.
Mecânica dos meios contínuos em grandes deformações: Cinemática das grandes deformações,
Descrição dos esforços. Tratamento das condições de fronteira Implementação numérica
Aplicações: Resolução de problemas não-lineares unidimensionais; Simulação numérica de
ensaios mecânicos (tracção, compressão, corte, dureza); Simulação numérica do processo de
extrusão a quente de perfis metálicos; Simulação numérica do processo de laminagem a quente
de metais; Simulação numérica do processo de forjagem a frio de metais; Simulação numérica
do processo de estampagem a frio de chapas metálicas.
MÉTODOS DE APOIO À DECISÃO
Teoria da decisão. Formulação de problemas: programação linear e não linear. Sistemas de
apoio à decisão: Modelos: métodos exactos (simplex, ...); métodos heurísticos (construtivos e de
melhoramentos); introdução às meta-heurísticas. Bases de dados: modelo entidade associação;
SQL. Interface com outros sistemas: interface homem/máquina; interface máquina/máquina.
ROBÓTICA INDUSTRIAL
Introdução à Robótica Industrial: breve história, como, quando e onde. Robôs Manipuladores:
configurações, cinemática. Robôs Manipuladores: dinâmica. Controladores e programação offline. Programação remota: monitorização e supervisão, comando. Integração com outros
elementos de uma célula robotizada: via sinais IO, com redes de campo, Ethernet, ligações série
ponto a ponto e multiponto, etc. Integração sensorial. Sensores avançados. Aplicações
avançadas de robótica industrial: soldadura robotizada, controlo de força, sistemas de visão,
AGVs (Automated Guided Vehicles). Onde estamos, o que é possível. Evolução a curto e médio
prazo.
TECNOLOGIAS AVANÇADAS
As novas tecnologias como motor da metatecnologia associada a um produto. O vector
tecnológico da matriz produto. As principais novas tecnologias de fabrico componentes
mecânicos: tecnologias de pós; tecnologias de corte flexíveis: LASER, Jacto de Água e
Electroerosão; Prototipagem rápida; tecnologias de modificação de superfícies: tratamentos por
difusão e implantação, revestimentos finos e revestimentos espessos. As tecnologias de
processamento de pós: ligas metálicas e materiais cerâmicos; as características dos pós e o seu
processamento; papel do ligante; consolidação e densificação, teoria da sinterização: estados de
sinterização, mecanismos de sinterização; O papel do Laser na sinterização. As tecnologias de
corte flexíveis: Corte por Laser: Princípios físicos, constituição, principais tipos, características
e aplicações de Laser; Parâmetros; Principais interacções Laser/material; o laser e o acabamento
de superfícies. Optimização do efeito Laser/material. Referência à gravura por Laser; Corte por
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jacto de água: Princípios do corte, equipamentos disponíveis, selecção dos materiais abrasivos,
parâmetros de corte, a interacção entre o fluxo de água e o material; A electroerosão:
Fundamentos, equipamento e os parâmetros de controlo, as transformações químicas e
estruturais versus parâmetros do processo; Prototipagem rápida e polimerização por Laser; As
tecnologias de modificação de superfícies: nitruração gasosa e iónica, revestimentos finos,
revestimentos espessos.
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