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Mecânica dos Materiais

PMT3306 - Aula sobre elasticidade anisotropica

por Claudio Geraldo Schön e Felipe Carneiro da Silva

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Sobre a aula

Segunda aula do modulo "Elasticidade", partimos da representação matricial das constantes elásticas para introduzir as constantes elásticas anisotropicas características de sistemas cristalinos e de processamento.

Disciplina

PMT3306-1 Mecânica dos Materiais

EMENTA

Revisão de resistência dos materiais: tensores de tensão e de deformação, círculos de Mohr em duas e três dimensões, estados planos de tensão e de deformação. Elasticidade linear: módulos elásticos, coeficiente de Poisson, elasticidade em monocristais. Mecânica da fratura linear elástica (MFLE): trincas e concentradores de tensão, critério de Griffith, tenacidade à fratura e outros parâmetros da MFLE, propagação de trinca acompanhadas de plasticidade limitada. Plasticidade: tensão e deformação reais, parâmetros da curva tensão deformação, noções da teoria matemática da plasticidade, instabilidades plásticas, deformação plástica em estados de tensão triaxiais, critérios de escoamento e de falha, estampabilidade de chapas metálicas, ensaios de estampabilidade, curva-limite de conformação (CLC) e análise de grade de círculos. Noções da Mecânica da Fratura Elasto-plástica (MFEP): Crítica à MFLE, parâmetros da MFEP - deslocamento de abertura de trinca (COD) e deslocamento de abertura de ponta de trinca (CTOD), Integral J, curva R. Mecanismos de deformação plástica e de fratura: Geometria da deformação plástica em monocristais, lei de Schmid, deformação por escorregamento de discordâncias em monocristais, teorias do encruamento, mecanismos de fratura dúctil em metais, fratura taça-cone, bandas de cisalhamento, deformação plástica em materiais amorfos, deformação plástica em materiais cerâmicos e granulares, deformação plástica em materiais poliméricos (microfibrilamento), mecanismos de fratura em polimeros semi-cristalinos, maclação mecânica, fratura fragil em materiais cristalinos (clivagem e fratura intergranular), aspectos morfológicos da fratura frágil em materiais amorfos. Ensaios de impacto e a transição dúctil frágil: ensaios de pêndulo (Charpy e Izod), transição dúctil-frágil, ensaio de queda de peso, temperatura de transição para ductilidade nula (NDT), Análise de Weibull. Viscoelasticidade e Fluência: comportamento viscoso, ensaios de fluência e de relaxação de tensão, viscosidade, viscoelasticidade linear, modelos de Maxwell e de Voigt, modelos mais complexos, fluência em polímeros - curva mestre, módulos complexos, fluência em materiais cristalinos, relações fenomenológicas na fluência de materiais metálicos e cerâmicos, métodos de extrapolação, fluência em estados triaxiais de tensão, relaxação de tensão, mecanismos de fluência em materiais cristalinos, equação de Mukherjee-Bird-Dorn, superplasticidade, mecanismos de fratura em fluência. Fadiga dos materiais: fenomenologia da fadiga, curva S-N e o limite de fadiga, fadiga em alto e baixo ciclo, análise de Coffin-Manson, diagramas de vida constante, aspectos morfológicos e microestruturais da fadiga, nucleação da trinca de fadiga, propagação da trinca de fadiga, fractografia, teorias da acumulação de danos, aplicação da MFLE à fadiga, curva de Paris, efeitos da razão de fadiga (R), desvios do comportamento de Paris, trincas curtas, efeitos de sobrecargas e subcargas, comparação entre modelos de fechamento prematuro de trinca e a teoria de dois parâmetros de Vasudevan e Sadananda, fadiga operacional, fadiga em modo misto, critérios de projeto mecânico orientado à fadiga. Efeitos do ambiente sobre o comportamento mecânico dos materiais: fragilização por hidrogênio e corrosão-sob-tensão (CST) em materiais metálicos, fadiga estática de materiais cerâmicos, degradação de polímeros. Mecânica dos materiais compósitos: definições e nomenclaturas, estimativa de propriedades dos compósitos, modelos de Reuss e de Voigt, plasticidade em compósitos, fratura em compósitos.

Objetivo

-Discutir e comparar o comportamento mecânico das diversas classes de materiais (cerâmicos, metálicos, poliméricos e compósitos) e sua relação com a estrutura e a microestrutura.
-Apresentar e discutir os fundamentos da mecânica da fratura.
-Compreender os conceitos de resistência mecânica, tenacidade, resistência à fadiga e à fluência.
-Discutir noções de filosofia de projeto mecânico em solicitações de fadiga e fluência, assim como de projetos regidos pela mecânica da fratura.
-Compreender of fundamentos dos ensaios mecânicos e sua aplicabilidade.
-Aprender como localizar dados relevantes sobre o comportamento mecânico de materiais específicos.

Índice de vídeos da disciplina

  1. PMT3306 - Aula inicial
  2. PMT3306 - Aula sobre circulos de Mohr
  3. aula 02_PMT 3306_20_agosto_2020
  4. PMT3306 - Aula sobre elasticidade isotropica
  5. PMT3306 - Aula sobre concentradores de tensao e principios de Mecanica da Fratura Linear Elastica
  6. PMT3306 - Aula sobre elasticidade anisotropica
  7. PMT3306 - Aula sobre Mecanica da Fratura Linear Elastica
  8. PMT3306 - Auala sobre plasticidade (1)
  9. PMT3306 - Aula sobre ensaios de estampabilidade
  10. PMT3306 - Aula sobre plasticidade em solicitacoes multiaxiais
  11. PMT3306 - Aula sobre Mecanica da Fratura e Plasticidade
  12. Aula_dureza_15_09_2020_PMT_3306
  13. PMT3306 - Aula sobre Mecanica da Fratura Elasto-Plastica
  14. PMT3306 - Aula sobre viscoleasticidade e viscoplasticidade
  15. PMT3306- Aula sobre comportamento mecanico de polimeros
  16. PMT3306 - Aula sobre escorregamento de discordancias
  17. PMT3306 - Aula sobre Mecanismos de fratura ductil
  18. PMT3306 - Aula sobre maclação e fratura frágil
Pró-Reitoria de Graduação
Telefone: +55 11 3091-9942