metodos matematicos

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1.1 v.1.0 - 2013 UERJ/FEN - MECAN: Métodos Matemáticos para Engenharia Mecânica – Prof. Renato Rocha UERJ/FEN - MECAN: Métodos Matemáticos para Engenharia Mecânica – Prof. Renato Rocha v.1.0 - 2013 I – Introdução

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Metodos Matematicos em Eng Mec

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Page 1: Metodos Matematicos

1.1v.1.0 - 2013 UERJ/FEN - MECAN: Métodos Matemáticos para Engenharia Mecânica – Prof. Renato RochaUERJ/FEN - MECAN: Métodos Matemáticos para Engenharia Mecânica – Prof. Renato Rochav.1.0 - 2013

I – Introdução

Page 2: Metodos Matematicos

1.2v.1.0 - 2013 UERJ/FEN - MECAN: Métodos Matemáticos para Engenharia Mecânica – Prof. Renato Rocha

Engenharia Mecânica – Ciências Fundamentais

TRANSLAÇÃO ROTAÇÃO

PARTÍCULA CORPO

1D 2D 3D

ESTÁTICA DINÂMICA

CINEMÁTICA CINÉTICA

FLUIDOS TERMOCIÊNCIASSÓLIDOS

MECÂNICA

RÍGIDOS DEFORMÁVEIS

Estados de Tensão e DeformaçãoVOLUME

DEFORMÁVEIS

Page 3: Metodos Matematicos

1.3v.1.0 - 2013 UERJ/FEN - MECAN: Métodos Matemáticos para Engenharia Mecânica – Prof. Renato Rocha

I

LEGENDACiência dos MateriaisFísicaMatemática ComplemetaresComputaçãoProjeto MecânicoMecânica dos SólidosMecânica dos Fluidos TermociênciasSistemas Mecatrôn.FabricaçãoConsolidação

Engenharia Mecânica – Grade Curricular Atual

IIIIIII

Page 4: Metodos Matematicos

1.4v.1.0 - 2013 UERJ/FEN - MECAN: Métodos Matemáticos para Engenharia Mecânica – Prof. Renato Rocha

FUNDAMENTOSCIENTÍFICOS

DE BASE

FUNDAMENTOSCIENTÍFICOSDE ENG. MEC.

FUNDAMENTOS CIENTÍFICOS

COMPLEMENTARES I

CONSOLIDAÇÃO DO CONHECIMENTO

FUNDAMENTOS CIENTÍFICOS

COMPLEMENTARES II

PROJETO MECÂNICO

FABRICAÇÃO MECÂNICA

SISTEMAS E PROCESSOS

MECATRÔNICOS

APLICAÇÃO TECNOLÓGICA

- Mecânica dos Sólidos- Mecânica dos Fluidos- Termociências

- Ciência dos Materiais- Eletro/eletrônica- Ciência da Computação

- Gestão- Meio-Ambiente- Aspectos Sociais- Comunicação

Matemática•Cálculo diferencial e integral•Análise Vetorial•Probabilidade e Estatística•Álgebra Linear•Cálculo Numérico

}

Física•Mecânica•Eletricidade•Calor e Fluidos•Ótica

Matemática Complementar(Métodos Matemáticos Eng. Mec.)

Aplicação: Análise de Sinais e Sistemas Dinâmicos

•Números Complexos•Séries•Análise de Fourier•Análise de Laplace

Engenharia Mecânica – Estrutura do Conhecimento

Matemática•Cálculo diferencial e integral•Análise Vetorial•Probabilidade e Estatística•Álgebra Linear•Cálculo Numérico

Física•Mecânica•Eletricidade•Calor e Fluidos•Ótica

Matemática•Cálculo diferencial e integral•Análise Vetorial•Probabilidade e Estatística•Álgebra Linear•Cálculo Numérico

}FUNDAMENTOSCIENTÍFICOSDE ENG. MEC.

}- Mecânica dos Sólidos- Mecânica dos Fluidos- Termociências

FUNDAMENTOSCIENTÍFICOSDE ENG. MEC.

}FUNDAMENTOS CIENTÍFICOS

COMPLEMENTARES I

- Ciência dos Materiais- Eletro/eletrônica- Ciência da Computação

FUNDAMENTOS CIENTÍFICOS

COMPLEMENTARES I

FUNDAMENTOS CIENTÍFICOS

COMPLEMENTARES II

- Gestão- Meio-Ambiente- Aspectos Sociais- Comunicação

FUNDAMENTOS CIENTÍFICOS

COMPLEMENTARES II

FUNDAMENTOSCIENTÍFICOS

DE BASE

FUNDAMENTOSCIENTÍFICOS

DE BASEFísica

•Mecânica•Eletricidade•Calor e Fluidos•Ótica

FUNDAMENTOSCIENTÍFICOS

DE BASE

-Matemática-Física

Page 5: Metodos Matematicos

1.5v.1.0 - 2013 UERJ/FEN - MECAN: Métodos Matemáticos para Engenharia Mecânica – Prof. Renato Rocha

- Objetivo: Complementação dos conhecimentos de matemática visando aplicação à análise de sinais e sistemas dinâmicos em engenharia mecânica.

Conteúdo

1 – Introdução

2 - Funções de variáveis complexas

3 – Funções Trigonométricas

4 - Sequências e Séries

5 – Introdução a Sinais Dinâmicos: A Análise de Fourier

6 – Introdução a Sistemas Dinâmicos Lineares: A Análise de Laplace

,

Page 6: Metodos Matematicos

1.6v.1.0 - 2013 UERJ/FEN - MECAN: Métodos Matemáticos para Engenharia Mecânica – Prof. Renato Rocha

,

Sinal Contínuo no tempo Sinal Discreto no tempo

Sistema ElétricoSistema Mecânico

Carroceria de um Veículo

Mola Amortecedor

,

Page 7: Metodos Matematicos

1.7v.1.0 - 2013 UERJ/FEN - MECAN: Métodos Matemáticos para Engenharia Mecânica – Prof. Renato Rocha

Exemplos

Modelo de uma Máquina de Forjamento

Modelo Dinâmico simplificado de uma Motocicleta

Page 8: Metodos Matematicos

1.8v.1.0 - 2013 UERJ/FEN - MECAN: Métodos Matemáticos para Engenharia Mecânica – Prof. Renato Rocha© 2009 by Pearson Education

Exemplos

Sistema Eixo-Cames

Máquina Fresadora

Page 9: Metodos Matematicos

1.9v.1.0 - 2013 UERJ/FEN - MECAN: Métodos Matemáticos para Engenharia Mecânica – Prof. Renato Rocha

A Medição de Vibração

Page 10: Metodos Matematicos

1.10v.1.0 - 2013 UERJ/FEN - MECAN: Métodos Matemáticos para Engenharia Mecânica – Prof. Renato Rocha

Apresentam a informação quantificada em termos de:

- Amplitude (severidade dos eventos);

- Frequência (taxa de ocorrência dos eventos);

- Fase ou sincronismo (relação de tempo entre eventos);

- Forma (conteúdo frequencial)

Sinais de Vibração: Análise no Domínio do Tempo

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Sinais de Vibração: Análise no Domínio da Frequência

Sistema Eixo-Cames

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Exemplo: Onda Quadrada

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Sinais de Vibração: Análise no Domínio da Frequência

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Discretização e Simulação Computacional (Elem. Finitos)

Page 15: Metodos Matematicos

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Discretização e Simulação Computacional (Elem. Finitos)

Page 16: Metodos Matematicos

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Testes com protótipo

Page 17: Metodos Matematicos

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Literatura de base

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Literatura de Reforço