Descrição: Parte fundamental da mecânica deve ser bem estudada,e verificada a fundo pois um mecânico que se prese deve conhecer os materiais e as forças físicas envolvidas.
ciencia dos materiais
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Descrição: resistência dos materiais
Matéria lecionada no curso de Engª Mecânica na Multivix em 2015-1 (Vitória-ES)
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Descrição: Este capítulo trata sobre a interação entre ondas eletromagnéticas e materiais dielétricos, mais especificamente sobre a permissividade relativa de materiais dielétricos. Serão abordadas aqui as de...
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Descrição: Resistência Dos Materiais - Nash
Ciência dos materiais (Matéria)Descrição completa
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RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS Prof. Carlos Fernando M. Pamplona
160mm 300mm
F
200mm
2mm D=100mm
A p
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Materiai s. Texto para a Disciplina Resistência dos Materiais Ênfase para os cursos de Engenharia Mecânica, Civil e Naval.
Universidade Federal Fluminense
Niterói, Rio de Janeiro. Janeiro.
SUMÁRIO
a
Sumário A – RES MAT X 1.0 – Introdução Parte 1 Parte 2
Parte 3
1.1 – 1.1 – Objetivos e métodos métodos da Resistência Resistência dos Materiais.......................... Materiais................................................ .............................1 .......1 1.2 - Hipóteses simplificadoras............................. simplificadoras.................................................... .............................................. .........................................2 ..................2 1.3 - Esforços externos e internos. Esforços seccionais. Diagramas.....................................7 Diagramas.....................................7 1.4 - Conceito de Tensão. Tensão normal. Tensão tangencial. Esmagamento....................13 Esmagamento....................13 1.5 -Tensões sob carregamento centrado................................. centrado....................................................... ............................................1 ......................188 1.6 - Deformações. Deformações específicas longitudinal, superficial e volumétrica. Distorção.................................. Distorção......................................................... ............................................. ............................................ ..........................................21 ....................21 1.7 - Elasticidade. Lei de Hooke. Constantes elásticas........................................ elásticas........................................................25 ................25 1.8 - Energia de deformação. Resiliência. Tenacidade........................... Tenacidade.................................................. .............................28 ......28 1.9 - Propriedades mecânicas dos materiais. Materiais dúteis e frágeis. Tensões limites.. 29 1.10 – Tensões admissíveis. admissíveis. Coeficiente Coeficiente de segurança.................. segurança......................................... ...................................30 ............30
2.0 – 2.0 – Tração / Compressão pura. 2.1 – 2.1 – Força normal.......................... normal................................................. .............................................. .............................................. .........................................32 ..................32 2.2 - Tensão normal. Estruturas articuladas. Treliças. Aparelhos de Carga. Influência do peso próprio. Pilar de igual resistência.............................. resistência.................................................33 ...................33 2.3 - Deformação longitudinal. Módulo de Elasticidade................................................ Elasticidade......................................................37 ......37 Parte 1 2.4 - Problemas estaticamente indeterminados........................... indeterminados................................................... ..........................................38 ..................38 2.5 - Influência da temperatura. Tensões térmicas e de montagem................................ montagem......................................41 ......41 2.6 - Material elasto-plástico. Tensões residuais................................. residuais...................................................... .................................43 ............43 Parte 2 2.7 - Reservatórios de parede fina sob pressão............................................... pressão..................................................................... ......................45 45 Questões de Testes e Provas (Tração/Compressão Pura). Parte 3
3.0 – 3.0 – Corte puro. 3.1 – 3.1 – Tensão tangencial tangencial e distorção. Módulo de Rigidez...................... Rigidez............................................ ................................50 ..........50 Parte 1 3.2 - Uniões rebitadas e parafusadas. Chavetas....................................... Chavetas.............................................................. .............................51 ......51 3.3 - Uniões soldadas............................. soldadas.................................................... ............................................. ............................................ ..................................55 ............55 Parte 2 Questões de Testes e Provas (Corte Puro). Parte 3
4.0 – 4.0 – Torção pura. 4.1 – 4.1 – Momento de torção. torção. Torque. Transmissão Transmissão de potência potência nas máquinas................ máquinas.........................58 .........58 4.2 - Eixos circulares no regime elástico. Tensões e deformações..................................... deformações.......................................59 ..59 Parte 1 4.3 - Problemas estaticamente indeterminados........................... indeterminados................................................... ..........................................63 ..................63 4.4 - Material elasto-plástico. Tensões residuais................................. residuais...................................................... .................................64 ............64 4.5 - Molas helicoidais de pequeno passo............................................... passo..................................................................... .............................68 .......68 Parte 2 4.6 - Barras de seção retangular. Outras formas de seção. Analogia da membrana..............70 4.7 - Dutos de parede fina......................................... fina............................................................... ............................................ ......................................73 ................73 Questões de Testes e Provas (Torção Pura) Parte 3
5.0 – 5.0 – Flexão pura. 5.1 – 5.1 – Introdução............................. Introdução................................................... ............................................ ............................................. ............................................ ......................77 .77 5.2 - Momento fletor........................................... fletor.................................................................. .............................................. ...........................................7 ....................777 Parte 1 5.3 - Flexão reta r eta (simétrica) e elástica. Tensões normais. Linha neutra...............................78 neutra...............................78 5.4 - Várias formas de seção. Módulo de resistência................................ resistência....................................................... ............................79 .....79 5.5 - Vigas de dois materiais. Método da seção transformada..............................................83 transformada..............................................83 5.6 - Flexão oblíqua (assimétrica). Tensões normais. Linha neutra......................................87 neutra......................................87 Parte 2 5.7 - Deformações na flexão pura simétrica..................................... simétrica............................................................ .....................................91 ..............91 Questões de Testes e Provas (Flexão Pura) Parte 3
b
Sumário A – RES MAT X 1.0 – Introdução Parte 1 Parte 2
Parte 3
1.1 – 1.1 – Objetivos e métodos métodos da Resistência Resistência dos Materiais.......................... Materiais................................................ .............................1 .......1 1.2 - Hipóteses simplificadoras............................. simplificadoras.................................................... .............................................. .........................................2 ..................2 1.3 - Esforços externos e internos. Esforços seccionais. Diagramas.....................................7 Diagramas.....................................7 1.4 - Conceito de Tensão. Tensão normal. Tensão tangencial. Esmagamento....................13 Esmagamento....................13 1.5 -Tensões sob carregamento centrado................................. centrado....................................................... ............................................1 ......................188 1.6 - Deformações. Deformações específicas longitudinal, superficial e volumétrica. Distorção.................................. Distorção......................................................... ............................................. ............................................ ..........................................21 ....................21 1.7 - Elasticidade. Lei de Hooke. Constantes elásticas........................................ elásticas........................................................25 ................25 1.8 - Energia de deformação. Resiliência. Tenacidade........................... Tenacidade.................................................. .............................28 ......28 1.9 - Propriedades mecânicas dos materiais. Materiais dúteis e frágeis. Tensões limites.. 29 1.10 – Tensões admissíveis. admissíveis. Coeficiente Coeficiente de segurança.................. segurança......................................... ...................................30 ............30
2.0 – 2.0 – Tração / Compressão pura. 2.1 – 2.1 – Força normal.......................... normal................................................. .............................................. .............................................. .........................................32 ..................32 2.2 - Tensão normal. Estruturas articuladas. Treliças. Aparelhos de Carga. Influência do peso próprio. Pilar de igual resistência.............................. resistência.................................................33 ...................33 2.3 - Deformação longitudinal. Módulo de Elasticidade................................................ Elasticidade......................................................37 ......37 Parte 1 2.4 - Problemas estaticamente indeterminados........................... indeterminados................................................... ..........................................38 ..................38 2.5 - Influência da temperatura. Tensões térmicas e de montagem................................ montagem......................................41 ......41 2.6 - Material elasto-plástico. Tensões residuais................................. residuais...................................................... .................................43 ............43 Parte 2 2.7 - Reservatórios de parede fina sob pressão............................................... pressão..................................................................... ......................45 45 Questões de Testes e Provas (Tração/Compressão Pura). Parte 3
3.0 – 3.0 – Corte puro. 3.1 – 3.1 – Tensão tangencial tangencial e distorção. Módulo de Rigidez...................... Rigidez............................................ ................................50 ..........50 Parte 1 3.2 - Uniões rebitadas e parafusadas. Chavetas....................................... Chavetas.............................................................. .............................51 ......51 3.3 - Uniões soldadas............................. soldadas.................................................... ............................................. ............................................ ..................................55 ............55 Parte 2 Questões de Testes e Provas (Corte Puro). Parte 3
4.0 – 4.0 – Torção pura. 4.1 – 4.1 – Momento de torção. torção. Torque. Transmissão Transmissão de potência potência nas máquinas................ máquinas.........................58 .........58 4.2 - Eixos circulares no regime elástico. Tensões e deformações..................................... deformações.......................................59 ..59 Parte 1 4.3 - Problemas estaticamente indeterminados........................... indeterminados................................................... ..........................................63 ..................63 4.4 - Material elasto-plástico. Tensões residuais................................. residuais...................................................... .................................64 ............64 4.5 - Molas helicoidais de pequeno passo............................................... passo..................................................................... .............................68 .......68 Parte 2 4.6 - Barras de seção retangular. Outras formas de seção. Analogia da membrana..............70 4.7 - Dutos de parede fina......................................... fina............................................................... ............................................ ......................................73 ................73 Questões de Testes e Provas (Torção Pura) Parte 3
5.0 – 5.0 – Flexão pura. 5.1 – 5.1 – Introdução............................. Introdução................................................... ............................................ ............................................. ............................................ ......................77 .77 5.2 - Momento fletor........................................... fletor.................................................................. .............................................. ...........................................7 ....................777 Parte 1 5.3 - Flexão reta r eta (simétrica) e elástica. Tensões normais. Linha neutra...............................78 neutra...............................78 5.4 - Várias formas de seção. Módulo de resistência................................ resistência....................................................... ............................79 .....79 5.5 - Vigas de dois materiais. Método da seção transformada..............................................83 transformada..............................................83 5.6 - Flexão oblíqua (assimétrica). Tensões normais. Linha neutra......................................87 neutra......................................87 Parte 2 5.7 - Deformações na flexão pura simétrica..................................... simétrica............................................................ .....................................91 ..............91 Questões de Testes e Provas (Flexão Pura) Parte 3
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6.0 – 6.0 – Flexão Simples. 6.1 - Tensões normais................................. normais........................................................ .............................................. .............................................9 ......................944 6.2 - Tensões tangenciais.............................. tangenciais..................................................... ............................................. ...........................................9 .....................944 6.3 - Várias formas de seção................................. seção........................................................ ............................................... ...................................96 ...........96 Parte 1 6.4 - Perfis compostos........................... compostos................................................. ............................................. ............................................. .............................98 .......98 6.5 - Análise crítica.......................................... crítica................................................................. .............................................. ........................................99 .................99 6.6 - Vigas de igual resistência............................... resistência..................................................... ............................................ ..................................100 ............100 6.7 - Perfis Delgados............................. Delgados................................................... ............................................ ............................................. .............................101 ......101 Parte 2 6.8 – 6.8 – Centro de Torção.................. Torção........................................ ............................................ ............................................. ......................................103 ...............103 Questões de Testes e Provas (Flexão Simples) Parte 3 7.0 – 7.0 – Flexão Composta. 7.1 – 7.1 – Flexão composta composta com força normal. normal. Introdução............................... Introdução.....................................................1 ......................105 05 7.2 - Flexão simétrica. Carga axial excêntrica................................. excêntrica........................................................ ................................105 .........105 Parte 1 7.3 - Caso geral de carregamento axial excêntrico em barras espessas..........................107 espessas..........................107 7.4 - Núcleo de ataque em pilares curtos...................................................... curtos........................................................................109 ..................109 Parte 2 7.5 - Solicitações combinadas. Flexão composta com outros esforços seccionais.........110 Questões de Testes e Provas (Flexão Composta) Parte 3
B – RES MAT XI orie ntação do plano da seção. 8.0 - Variação da tensão com a orientação Parte 1
Parte 2
Parte 3
8.1 – 8.1 – Estado duplo de tensões........................... tensões................................................. ............................................ ..........................................11 ....................1144 8.2 - Tensões extremas. Tensões principais..................................................... principais.....................................................................115 ................115 8.3 - Círculo de Mohr para as tensões no estado duplo.......................................... duplo...................................................117 .........117 8.4 - Estado triplo de tensões................................ tensões....................................................... ............................................... ....................................120 ............120 8.5 - Tensões principais.................................... principais.......................................................... ............................................. .........................................12 ..................1211 8.6 - Círculos de Mohr para as tensões no estado triplo.............................................. triplo..................................................123 ....123 8.7 - Deformações. Círculo de Mohr para as deformações. Extensômetros. Roseta.......124 Exercícios Resolvidos ............................................ ................................................................... ............................................. .......................130 .130
9.0 – 9.0 – Dimensionamento de eixos e vigas. 9.1 – 9.1 – Critérios de resistência................... resistência.......................................... ............................................. ............................................ .............................136 .......136 9.2 - Teorias das máximas tensões............................... tensões...................................................... ............................................... .............................136 .....136 Parte 1 9.3 - Teorias das máximas energias de deformação................................................ deformação.........................................................138 .........138 9.4 - Outras teorias....................................... teorias............................................................. ............................................. ............................................. .......................141 .141 9.5 - Cargas variáveis. Fadiga................................... Fadiga.......................................................... .............................................. ................................144 .........144 Parte 2 9.6 - Concentração de tensões............................... tensões..................................................... ............................................ .....................................145 ...............145 9.7 - Cargas pulsantes.............................. pulsantes.................................................... ............................................. ............................................. ...........................147 .....147 Questões de Testes e Provas (Dimensionamento de eixos e vigas) Parte 3 10.0- Deformações na flexão. 10.1 – Deflexões por curvatura das vigas................................... vigas........................................................... ........................................149 ................149 10.2 - Linha elástica por integração............................. integração..................................................... ................................................ ...............................150 .......150 Parte 1 10.3 – Funções singulares.............................. singulares..................................................... ............................................. ............................................ ........................152 ..152 10.4 – Analogia de Mohr....................................... Mohr............................................................. ............................................ .......................................153 .................153 10.5 - Método de energia.................................. energia......................................................... ............................................. ...........................................1 .....................155 55 Parte 2 10.6 - Método da superposição........................ superposição.............................................. ............................................ ............................................. .......................157 157 10.7 – Problemas estaticamente indeterminados. Vigas hiperestáticas.............................. hiperestáticas..............................158 158 10.8 – Tabela de flechas e deflexões angulares para vigas isostáticas ..............................162 Parte 3 10.9 – Tabela de Reações Vinculares e flechas para algumas vigas hiperestáticas............163 10.9 – Métodos computacionais (programa ( programa Ftool)........................................................ Ftool).............................................................163 .....163 (Questões de testes e provas) (deformações na flexão) c