MECSOL34 Mecânica dos Sólidos I
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- Elza de Paiva Brunelli
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1 MECSOL34 Mecânica dos Sólidos I Curso Superior em Tecnologia Mecatrônica Industrial 3ª fase Prof.º Gleison Renan Inácio Sala 9 Bl 5 joinville.ifsc.edu.br/~gleison.renan
2 Tópicos abordados Conceito de Tensão Forças e Tensões Forças Axiais Tensões normais Tensões de cisalhamento Tensões de esmagamento Tensões obliquas Tensões admissíveis e Tensões últimas Tensão e deformação Deformação sob carregamento axial Diagrama Tensão-Deformação Lei de Hooke Comportamento elástico e plástico de materiais Coeficiente de Poisson Relações constitutivas dos materiais Princípio de Saint-Venant
3 Tópicos abordados Centróides e Centros de Gravidade Centro de Gravidade de um corpo Bidimensional Centróides de áreas e linhas Determinação do Centróide por integração Centro de Gravidade de um corpo tridimensional Momento de Inércia de áreas (2ª ordem) Momento de Inércia de uma área Determinação do momento de inércia de uma área por integração Momento Polar de Inércia Teorema dos eixos paralelos Momento de Inércia de áreas compostas Produto de inércia Eixos principais e momentos principais de inércia
4 Tópicos abordados Torção Análise preliminar de tensões em um eixo Deformação em eixos circulares Tensões e ângulo de torção em regime elástico Concentradores de tensão em eixos circulares Torção em barras de seção não-circular Flexão Pura Barras em flexão pura Tensões devido à flexão pura Deformação em barras sob flexão pura Tensões e deformação em regime elástico
5 Tópicos abordados Carregamento Transversal Carregamento Transversal em Barras Prismáticas Tensão de cisalhamento em planos horizontais Tensão de cisalhamento em vigas Tensões devido a combinações de carregamentos Análise de tensão e deformação Estado plano de tensões Tensões principais, Tensão de cisalhamento máxima Círculo de Mohr para tensões Critérios de Falha Estáticos Estado plano de deformações Flambagem de estruturas
6 Datas importantes Prova 1 28/03/2017 Prova 2 02/05/2017 Prova 3 26/06/2017 1ª Recuperação 27/06/2017 2ª Recuperação 03/07/2017
7 Revisão: Tensões em um plano oblíquo ao eixo
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13 Tensões Admissíveis e Tensão Última
14 Tensão Admissível σadm A tensão admissível é determinada através da relação da tensão última [σe - tensão de escoamento] com o coeficiente de segurança Fs para os materiais dúcteis, ou σr (tensão de ruptura) e coeficiente de segurança Fs para os materiais frágeis. σadm = σe Fs dúcteis σadm = σr Fs frágeis
15 Tensão Admissível σadm A escolha do coeficiente de segurança adequado para as diferentes aplicações práticas requer uma análise cuidadosa, que leve em consideração muitos fatores, como os que seguem: Modificações que ocorrem nas propriedades do material. Número de vezes em que a carga é aplicada durante a vida da estrutura/máquina
16 Tensão Admissível σadm Tipo de carregamento projetado; Modo de ruptura que pode ocorrer; Métodos aproximados e análise; Deterioração por possível falta de manutenção; Importância da peça no contexto da estrutura.
17 Exercícios 1. Um pilar está carregado com 35 t. Com que carga dever-se-á registrar a ruptura se o mesmo foi calculado com coeficiente de segurança igual a 8?
18 Exercícios 2. A carga de ruptura por tração de uma barra redonda de aço, com diâmetro de 20 mm, é de N. Qual é a resistência à tração desse aço e qual é o coeficiente de segurança existente quando σadm= 14MPa?
19 Exercícios 3) Duas forças são aplicadas ao suporte da Figura. a) Sabendo-se que a barra de controle AB é feita de aço com tensão última 600 MPa, determinar o diâmetro da barra para que o coeficiente de segurança seja de 3,3; b) O pino no ponto C é feito de aço com tensão última de cisalhamento de 350 MPa. Determinar o diâmetro do pino C que leva a um coeficiente de segurança ao cisalhamento de valor 3,3; c) Determinar a espessura necessária das chapas de apoio em C, sabendo-se que a tensão admissível para esmagamento do aço utilizado é de 300 MPa.
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