Modelos Reduzidos e Computacionais em Engenharia
Código
10456
Unidade Orgânica
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento
Departamento de Engenharia Civil
Créditos
3.0
Professor responsável
Mário Jorge Vicente da Silva
Horas semanais
4
Total de horas
52
Língua de ensino
Português
Objectivos
- Introduzir a modelação física no contexto da Engenharia Civil e naquilo em que ainda é relevante.
- Ensinar os rudimentos da análise dimensional e da teoria da semelhança e a sua aplicação à experimentação em modelo reduzido, instrumentos essenciais para a transposição correcta de resultados obtidos por via experimental para teorias aplicáveis em protótipo.
- Introduzir a resolução, por via numérica, de processos de cálculo baseados em conceitos matemáticos sem solução analítica trivial comuns em engenharia (integração, diferenciação, EDOs e EDPs,optimização).
- Introduzir a programação na resolução de problemas práticos em Engenharia Civil.
Conteúdo
I Modelação Matemática
- Diferenciação numérica
- Integração numérica
- EDOs
- Problemas de Valor Inicial e de Condições de Contorno
- EDPs
- Equações elípticas, parabólicas e hiperbólicas
- Optimização convexa
II Modelação Física
- Análise Dimensional
- Modelos físicos e semelhança
III Rudimentos de Programação em Python
Bibliografia
Dimensional Analysis for Engineers, E.S. Taylor
Numerical Methods for Engineers, S.C. Chapra & R.P. Canale
Advanced engineering mathematics, E. Kreyszig
Python Tutorial - release 2.7.3, G. Rossum
Método de ensino
Aulas teóricas-práticas: 2h/semana
Aulas práticas: 2h/semana
A disciplina é constituída por um conjunto de aulas teóricas e práticas, onde se pretende que os alunos tenham um contacto com os princípios teóricos subjacentes aos conteúdos programáticos da unidade curricular e a sua aplicação com recurso a uma linguagem de programação de alto nível. Nas aulas práticas existem computadores disponíveis para a utilização dos estudantes que permitem o acompanhamento das matérias relacionadas com exemplos de código que o docente apresenta.
Método de avaliação
A avaliação terá duas componentes:
1) Trabalhos práticos (15val.): o número total de trabalhos práticos será 3 e cada trabalho vale 5valores. Os trabalhos serão realizados por grupos com 2 alunos.
Nota: O prazo de entrega de cada trabalho será definido na altura da entrega dos enunciados. O não cumprimento de uma data de entrega resulta numa penalização na nota do trabalho de 1/2 valor por cada dia de atraso .
2) Teste (5val.): este teste terá a duração de 1h30. Esta componente exige uma nota mínima de 1.5 valores para aprovação à cadeira.
É ainda exigido que o número de faltas não justificadas às aulas não exceda um terço do número total de aulas leccionadas (teóricas + práticas). O não cumprimento desta condição implica a reprovação na disciplina.