Mecânica dos Sólidos I

Objectivos

Pretende-se que os alunos adquiram conhecimentos sobre a caracterização dos estados de tensão e de deformação em corpos sólidos sujeitos à acção de forças. São introduzidos os conceitos de vector tensão, de tensor das tensões e de tensor das deformações infinitesimais e é explicado como estas entidades tensoriais se modificam quando ocorrem alterações no referencial usado para os representar. São também ensinados conceitos como o de invariantes do estado de tensão ou de deformação e métodos para determinar as tensões ou deformações principais.

É caracterizado o comportamento genérico dos materiais dúcteis e frágeis e é particularizado o comportamento do aço macio. São apresentadas as relações entre tensão e deformação para materiais com comportamento elástico e linear.

É introduzida a teoria de vigas, definidos os seus limites de aplicabilidade e deduzidas as equações para o cálculo de tensões, deformações e deslocamentos para os casos de vigas submetidas a forças axiais de tracção ou de compressão e também para momentos de torção. Para casos com geometrias mais complexas, que não possam ser analisados como vigas, é feita uma breve referência ao método dos elementos finitos, que é aplicado na resolução de um trabalho prático.

Caracterização geral

Código

3654

Créditos

6.0

Professor responsável

António Paulo Vale Urgueira, Tiago Alexandre Narciso da Silva

Horas

Semanais - 5

Totais - 70

Idioma de ensino

Português

Pré-requisitos

É recomendada a frequência/aprovação da disciplina de Mecânica Aplicada I.

Bibliografia

Mecânica dos Materiais, 3ª Edição / Resistência dos Materiais, 4ª Edição

ou Mechanics of Materials, 3th / 4th / 5th / 6th Edition

Ferdinand P. Beer, E. Russell Johnston, Jr., John T. DeWolf, David F. Mazurek (5th / 6th Ed.), McGraw-Hill

Método de ensino

Aulas teóricas e aulas práticas.

Trabalho laboratorial.

Método de avaliação

A avaliação contínua dos alunos termina no último dia de aulas do semestre e consta de dois trabalhos de grupo (TR1, TR2) e de dois testes (T1, T2). Existe também a possibilidade de realizar um exame (E).

Os trabalhos são obrigatórios e contam 30% para a nota final. Para obter frequência e poder apresentar-se a exame ou para obter aprovação por avaliação contínua é necessário ter a classificação média dos trabalhos igual ou superior a 10.

Cada teste tem um peso de 35% na nota final. Para obter aprovação por avaliação contínua na disciplina é necessário que a classificação média obtida nos dois testes seja superior a 9,5.

Durante a realização dos testes e exame os alunos só poderão utilizar uma calculadora de uma marca e modelo que conste da lista de máquinas autorizadas nos Exames Finais Nacionais do Ensino Secundário para as disciplinas de Física e Matemática.

Para obter aprovação na avaliação por exame é necessário que a nota de exame (E) seja igual ou superior a 9,5 valores.

Nota Final (Avaliação Contínua) = 0,35 x (T1 + T2 ) + 0,15 x (TR1 + TR2)

Nota Final (Exame) = 0,7 x E + 0,15 x (TR1 + TR2)

Conteúdo

Elasticidade: Conceito de tensão. Vector tensão. Tensor das tensões. Equações de equilíbrio elementar. Simetria do tensor das tensões. Transformação de coordenadas. Tensões principais. Círculo de Mohr das tensões. Invariantes. Análise das deformações. Tensor das deformações. Tensor das deformações infinitesimais. Composição da deformação. Uso de extensómetros. Direcções principais das extensões. Equações da compatibilidade. Elasticidade linear. Lei de Hooke generalizada. Módulo de Young, coeficiente de Poisson. Isotropia. Estados planos de tensão e extensão. Ensaio de tracção uniaxial. Modelos de comportamento de materiais.

Tracção Compressão: Teoria das peças lineares. Princípio de Saint-Venant. Tracção e compressão de peças lineares. Deformações plásticas. Tensões residuais.

Torção: Tensões e deformações na torção de veios de secção cilíndrica. Deformações plásticas, tensões residuais. Analogia da membrana. Torção de barras de secção não circular. Torção de perfis de parede fina.

Cursos

Cursos onde a unidade curricular é leccionada: