Mecânica dos Materiais II

Engenharia Mecânica
5.5 ECTS; 3º Ano, 1º Semestre, 15,0 T + 30,0 TP + 15,0 P + 3,50 OT

Docente(s)

Pré-requisitos
Mecânica e Ondas; Mecânica aplicada; Mecânica dos Materiais I; Comportamento Mecânico dos Materiais.

Objetivos
Ministrar aos alunos os conhecimentos que permitam determinar tensões e deformações de vigas, estruturas articuladas e colunas, utilizando métodos simplificados, métodos energéticos e métodos de elementos finitos.

Programa
1. Análise de Tensões e Deformações:
1.1. Introdução
1.2. Estado Plano de Tensões
1.3. Tensões principais; Tensão de Corte Máxima
1.4. Círculo de Mohr para o Estado Plano de Tensões
1.5. Estado mais geral de Tensões
1.6. Aplicação do Círculo de Mohr à Análise Tridimensional de Tensões
1.7. Critérios de Fratura para Materiais Dúcteis em Estado Plano de Tensões
1.8. Critérios de Fratura para Materiais Frágeis em Estado Plano de Tensões
1.9. Tensões em Reservatórios Paredes Finas sob Pressão
1.10. Transformações no estado Plano de Deformações
1.11. Círculo de Mohr para o Estado Plano de Deformações
1.12. Análise Tridimensional de Deformações
1.13. Análise Experimental de Tensões; Extensometria Elétrica
2. Cálculo da deformada de uma viga por integração
2.1. Introdução
2.2. Deformada de uma Viga sob Carregamento Transversal
2.3. Equação da curva elástica
2.4. Determinação da curva elástica a partir de uma carga distribuída
2.5. Vigas Estaticamente Indeterminadas
2.6. Método da Sobreposição
2.7. Aplicação do Método da Sobreposição em Vigas Estaticamente Indeterminadas
3. Métodos Energéticos
3.1. Introdução
3.2. Energia de Deformação
3.3. Densidade de Energia de Deformação
3.4. Energia de Deformação Elástica em Tensões Normais
3.5. Energia de Deformação Elástica em Tensões de Corte
3.6. Energia de Deformação para um Estado Geral de Tensões
3.7. Cargas Impacto
3.8. Dimensionamento para Carregamento de Impacto
3.9. Trabalho e Energia em Carregamentos Concentrados
3.10. Deflexão sob carregamento concentrado pelo Método do Trabalho - Energia
3.11. Método do Trabalho e Energia na presença de vários carregamentos
3.12. Teorema de Castigliano
3.13. Deformadas pelo teorema de Castigliano
3.14. Estruturas Estaticamente Indeterminadas
4. Colunas
4.1. Introdução
4.2. Estabilidade de estruturas
4.3. Fórmula de Euler para uma coluna bi-apoiada
4.4. Extensão da fórmula de Euler a colunas com outro tipo de apoios
4.5. Carregamento descentrado; Fórmula da Secante
4.6. Projeto de colunas sob uma carga centrada
4.7. Projeto de colunas sob uma carga excêntrica
5. Método de Elementos Finitos:
5.1. Introdução ao Método de Elementos Finitos
5.2. Utilização de um código comercial de elementos finitos para a análise de estruturas

Metodologia de avaliação
Os alunos são avaliados por meio de um trabalho teórico-prático: do relatório, apresentação e respectiva defesa (85%); e dos trabalhos laboratoriais(15%).

Bibliografia
- DeWolf, J. e Johnston, E. e Beer, F. (2006). Resistência dos Materiais. (Vol. 1). (pp. 1-758). Brasil: McGraw-Hill Companies, Inc.

Método de interação
Aulas teóricas expositivas,onde se descreve e se exemplifica a aplicação dos principios fundamentais. Aulas teóricas-práticas onde se propõem resolução de casos práticos. Aulas Laboratoriais onde se realizam simulações.

Software utilizado nas aulas
SolidWorks; Simulation; MatLab