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Fundamentos de Mecânica dos Sólidos e Fluidos

Fundamentos de Mecânica dos Sólidos e Fluidos

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Fundamentos de Mecânica dos Sólidos e Fluidos

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  1. Fundamentos de Mecânica dos Sólidos e Fluidos Elasticidade

  2. Mecânica: estudo do movimento dos corpos • Movimento da partícula • Movimento do corpo rígido • Deformação • sólidos • fluidos • gases • Movimento Ondulatório • Mecânica Quântica

  3. Deformação de corpos Qualquer material é deformável sob a ação de uma força ou pressão, mesmo que a deformação seja imperceptível: Força  deformação • Deformação elástica: o objeto retorna às suas dimensões originais quando o estímulo cessa. • Deformação plástica: o objeto não retorna às suas dimensões originais. • Ruptura

  4. Tensão de dilatação / tração Deformação linear: Relação de Young: F/A = Y l/l Y =  = módulo de Young Fig. 11-2 - Fisica I – Sears, Zemansky e Young – 10a. Ed.

  5. Compressão / pressão Fig. 11-4 - Fisica I – Sears, Zemansky e Young – 10a. Ed.

  6. Deformação de tensão ou dilatação Fig. 11-3 - Fisica I – Sears, Zemansky e Young – 10a. Ed.

  7. Cisalhamento Fig. 11-11 - Fisica I – Sears, Zemansky e Young – 10a. Ed.

  8. Deformação volumétrica p = F/A = - V/V Figs. 11-7 e 11-8 - Fisica I – Sears, Zemansky e Young – 10a. ed.

  9. Comportamento de um material num teste de tensão (tensão = F/A) = “stress” (deformação) = “strain” http://www.cmse.ed.ac.uk/MSE3/Topics/MSE3-2B-2004.pdf

  10. Elasticidade Fig. 11-12 - Fisica I – Sears, Zemansky e Young – 10a. Ed.

  11. Deformação linear • F  deformação: F (deformação) • F(deformação) = constante X deformação • Deformação elástica • F  deformação: F (deformação) • Deformação plástica • F  deformação: F (deformação) • Fratura (ruptura) Fig. 11-12 - Fisica I – Sears, Zemansky e Young – 10a. Ed.

  12. Deformações lineares: Tensão = F/A = constante X deformação • tensão/pressão F/A = Y l/l F/A = - w/w • compressão F/A = - Y l/l F/A =  w/w Y =  = módulo de Young  = coeficiente de Poisson • cisalhamento F/A = G tg.  = G x/h; G = módulo de cisalhamento • torção • volumétrica p = F/A = - V/V;  = módulo de deformação volumétrica • ...

  13. Deformações não lineares • elástica • Limite de deformação elástica = F/A • plástica • Fratura Tensão de fratura = F/A

  14. Tensão X deformação (stress x strain) F/A x dimensão/dimensão Sij = tensor de tensão Cijkl = tensor de elasticidade ekl = tensor de deformação Sij = kl Cijkl ekl

  15. Elasticidade propriedades mecânicas do material resposta do material a estímulo externo • Elasticidade • Plasticidade • Dureza • Ductilidade • Fragilidade • Viscosidade • ...

  16. Estruturas Figs. 11-5 Fisica I – Sears, Zemansky e Young – 10a. ed.

  17. Pontes Fig. 11-6 Fisica I – Sears, Zemansky e Young – 10a. ed.

  18. Constantes elásticas de metais E = módulo de Young  = razão de Poisson G = módulo de cisalhamento  = coef. de expansão térmica http://ocw.mit.edu/NR/rdonlyres/Mechanical-Engineering/2-002Spring2004/6AAFF306-467A-44DC-B5A0-C5B96EF596D0/0/lec4.pdf

  19. Constantes elásticas de cerâmicas E = módulo de Young  = razão de Poisson G = módulo de cisalhamento  = coef. de expansão térmica http://ocw.mit.edu/NR/rdonlyres/Mechanical-Engineering/2-002Spring2004/6AAFF306-467A-44DC-B5A0-C5B96EF596D0/0/lec4.pdf

  20. Constantes elásticas de polímeros E = módulo de Young  = razão de Poisson G = módulo de cisalhamento  = coef. de expansão térmica http://ocw.mit.edu/NR/rdonlyres/Mechanical-Engineering/2-002Spring2004/6AAFF306-467A-44DC-B5A0-C5B96EF596D0/0/lec4.pdf

  21. Medidas de dureza de um material http://www.cmse.ed.ac.uk/MSE3/Topics/MSE3-2B-2004.pdf

  22. Relação entre a densidade e o módulo de Young de diversos materiais