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EN2310 – Modelagem, Simulação e Controle Aplicados a Sistemas Biológicos

EN2322: MODELAGEM E SIMULAÇÃO DE SISTEMAS BIOMÉDICOS

Professor: Ronny Calixto Carbonari (ronny.carbonari@ufabc.edu.br)

Recomendação: Cálculo Numérico; Bases Biológicas para Engenharia II

Ementa: Modelos de sistemas mecânicos, elétricos e biológicos. Utilização de modelos científicos. Classificação de modelos. Restrições na estrutura do modelo. Terminologia, Processo de modelagem. Objetivos de modelagem. Simplificação de modelos. Exemplificação de modelos de sistemas biológicos. Modelagem e Simulação – introdução ao Método dos Elementos Finitos (MEF). Análise das respostas do modelo. Soluções aproximadas pelo MEF. Dinâmica tridimensional dos corpos e mecanismos rígidos. Restrições dos mecanismos. Força de interação, contato e rigidez de mecanismos. Condições de contorno. Uso de software de elementos finitos (ANSYS) para simulação de modelos simplificados.

Cronograma:

Semana Data Tópico Sala
1 15/07 Introdução ao MEF
Elemento de Treliça;
17/07 Elemento de Viga; 404-2
Introdução ao MatLab;
2 22/07 Viga: Conectividade – Graus de Liberdades;
Implementação no MatLab;
24/07 Viga: Carregamentos e Condições de Contorno;
Implementação no MatLab;
3 29/07 Viga: Matriz de Rotação;
Implementação no MatLab;
31/07 Exercícios de Viga;
Exercícios no MatLab;
4 05/08 Viga: Carregamentos distribuídos;
Implementação no Matlab;
07/08 Propostas de Projeto;
Ansys: Viga e Treliça; Tutorial do Ansys
5 12/08 Execução do Projeto;
Execução do Projeto;
14/08 Soluções Analíticas;
Comparação: Ansys x MatLab x Teórico;
6 19/08 Viga: Problemas Dinâmicos – Harmônico, Modal e Transiente;
Implementação no MatLab;
21/08 Prova P1 e Entrega dos Projetos Numéricos;
7 26/08 Apresentação dos Projetos e Modelos – Viga;
28/08 Modelos – Ansys: 2D e 2D Axissimétrico;
8 02/09 Modelos – Ansys: 3D;
04/09 Execução dos Projetos – Ansys;
9 09/09 Execução dos Projetos – Ansys;
11/09 Seminários e Entrega dos Projetos (Ansys).

 

Critério de avaliação:

 

Notas Parciais

 

Observação: O aluno poderá pedir reposição das avaliações programadas no curso, caso se ausente nela, desde que justifique o motivo da ausência através de documentos comprobatórios. Fica a critério do professor deferir ou não o pedido da reposição.

 

Referências:

MOAVENI, Saeed. Finite element analysis: theory and application with ansys. 3 ed. Upper Saddle River, EUA: Pearson Prentice, c2008. xv, 861 p. ISBN 9780131890800.

MADENCI, Erdogan; GUVEN, Ibrahim. The finite element method and applications in engineering using ANSYS. New York: Springer, c2006. xv, 686 p. Includes CD-ROM. ISBN 9780387282893.

ALAWADHI, Esam M. Finite element simulations using ANSYS. Boca Raton, EUA: CRC Press, c2010. vii, 408 p. Includes bibliographical references and index. ISBN 9781439801604.

KIM, Nam-ho; SANKAR, Bhavani V. Introdução à análise e ao projeto em elementos finitos. [Introduction to finite element analysis and design]. Rio de Janeiro: LTC Ed, c2011. xii, 353 p. ISBN 9788521617884.

KWON, Young W; BANG, Hyochoong. The finite element method using MATLAB. 2ª. ed. Boca Raton, FL: CRC Press, c2000. 607 p. (CRC mechanical engineering series). ISBN 9780849300967.

KATTAN, Peter Issa. MATLAB guide to finite elements: an interactive approach. 2 ed. Berlin: Springer, c2007. xii, 429 p. Includes bibliographical references.

STOLARSKI, T; NAKASONE, Y; YOSHIMOTO, S. Engineering analysis using ANSYS software. Oxford: Elsevier; Butterworth-Heinemann, c2006. xv, 456 p. Includes bibliographical references and index. ISBN 9780750668750.

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