UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
Faculdade de Engenharia Mecânica

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Timbre

Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

Componente Curricular:

Mecânica dos Sólidos

Unidade Ofertante:

FEMEC

Código:

FEMEC31040

Período/Série:

Turma:

U

Carga Horária:

Natureza:

Teórica:

75

Prática:

15

Total:

90

Obrigatória:

(x)

Optativa:

( )

Professor(A):

Fernando Lourenço de Souza / Pedro Pio Rosa Nishida

Ano/Semestre:

2021/2

Observações:

Disciplina ministrada de forma remota em conformidade com a Resolução No 25/2020 do CONGRAD, que “Aprova o Calendário Acadêmico da Graduação, referente aos períodos letivos 2020/1, 2020/2, 2021/1 e 2021/2 para os campi de Uberlândia, Pontal, Monte Carmelo e de Patos de Minas”, em razão da pandemia (COVID-19).

 

EMENTA

Solicitação axial. Esforço cortante puro. Estudo das tensões em um ponto. Momento de Inércia ou momento de segunda ordem. Torção em vigas e eixos maciços. Flexão. Deflexão em vigas e barras curvas simples.

JUSTIFICATIVA

Em todos os ramos da engenharia, são necessários os conhecimentos que acercam os materiais e seus comportamentos mecânicos. Desta forma, para qualquer engenheiro, independentemente da sua área, é imprescindível noções básicas acerca das tensões e deformações que um corpo pode sofrer, assim como de sua resistência mecânica.

OBJETIVO

Objetivo Geral:

Identificar e calcular os vários tipos de esforços atuantes em uma estrutura isostática. Determinar as tensões e deformações decorrentes dos vários esforços solicitantes em uma estrutura. Exibir noções de dimensionamento estrutural.

Objetivos Específicos:

Analisar as tensões e deformações provocadas em diferentes situações como: solicitação axial pura, cisalhamento puro, torção e flexão. Aprender a fazer análise dos pontos de uma estrutura solicitada por diferentes tensões. Desenvolver os conceitos básicos relacionados a tensão e deformação para melhor compreensão de suas aplicações nas disciplinas seguintes.

PROGRAMA

1. Solicitação axial

          1.1. Morfologia das estruturas, definição, limitações e superposições em Mecânica dos Sólidos;

          1.2. Tensão normal e deformação;

          1.3. Lei de Hooke;

          1.4. Diagrama convencional tensão x deformação;

          1.5. Coeficiente de Poisson;

          1.6. Tubos cilíndricos e reservatórios esféricos de parede fina;

          1.7. Ensaio de tração pura em material dúctil

 

2. Corte

          2.1. Lei de Hooke para o cisalhamento;

          2.2. Diagramas de tensão de cisalhamento e ângulo de distorção;

 

3. Estudo das tensões em um ponto

          3.1. Nomenclatura das tensões

          3.2. Estado plano de tensões

          3.3. Dedução das expressões gerais para o cálculo da tensão normal;

          3.4. Representação gráfica – Círculo de Mohr;

          3.5. Eixos e tensões normais principais;

 

4. Torção em eixos maciços de seções quaisquer

          4.1. Dedução das expressões para cálculo da tensão cisalhante e ângulo de torção para seção circular;

          4.2. Teoremas gerais;

          4.3. Molas helicoidais;

          4.4. Combinação de torção e força axial;

 

5. Momento de inércia ou Momento de Segunda Ordem

          5.1. Momento de inércia axial;

          5.2. Momento de inércia polar;

          5.3. Teorema de Steiner;

          5.4. Momento de inércia de figuras compostas com formatos geométricos comuns;

          5.5. Produto de Inércia;

          5.6. Teorema de Steiner para produto de inércia.

 

6. Flexão Pura

          6.1. Flexão Pura:

                    6.1.1.     Dedução da expressão para cálculo da tensão normal;

                    6.1.2.     Linha Neutra;

          6.2. Flexão Simples – distribuição das tensões cisalhantes;

          6.3. Flexão Composta

          6.4. Felxão e Torção

 

7. Deflexão em Vigas e Barras Curvas Simples

          7.1. Equação diferencial da linha elástica

         7.2.  Método da Superposição

         7.3.  Método das funções singulares

         7.4.  Método da energia

                  7.4.1. Dedução da expressão geral da energia de deformação

                  7.4.2. Teorema de Castigliano

                  7.4.3. Integral de Mohr

 

8. Laboratórios

         8.1. Ensaio de Tração em Material Dúctil - Fase Elástica

         8.2. Ensaio de Tração em Material Dúctil - Fase Plástica

         8.3. Ensaios de Tração e de Compressão em Material Frágil

         8.4. Fundamentos de Extensometria por Extensômetros Elétricos de Resistência ("Strain Gages")

         8.5. Determinação do Coeficiente de Poisson

         8.6. Ensaio de Pressurização Interna em Cilindro de Parede Fina

         8.7. Ensaio de Cisalhamento Puro

         8.8. Ensaio de Torção em Eixo de Seção Circular

         8.9. Ensaio de Flexão em Viga Bi-Apoiada

         8.10. Ensaio de Flexão Composta - Viga Quebrada

METODOLOGIA

As atividades de ensino estão divididas em síncronas[1] e assíncronas[2]. A carga horária original da disciplina (75 horas teóricas e 15 horas práticas) será dividida conforme seguem as próximas seções.

 

6.1. Atividades síncronas teóricas

6.2. Atividades assíncronas teóricas

6.3. Atividades Síncronas Práticas

6.4. Atividades Assíncronas Práticas

 

6.5. Acesso às Referências Bibliográficas

A apostila teórica a ser fornecida aos alunos contemplará o conteúdo a ser ministrado em toda a disciplina. Este documento foi compilado utilizando como referência os livros especificados na Bibliografia Básica e em alguns livros da Bibliografia complementar. Esta apostila estará disponível no Teams, Moodle e no Google Sala de Aula e poderá ser enviada aos alunos por e-mail.

Além disso, o professor poderá oferecer, de acordo com a necessidade, extratos do livro “HIBBELER, R. C., 2000, “Resistência dos Materiais”, Editora: LTC, Brasil”, presente na bibliografia Básica deste plano, em formato digital.

 


[1] Atividades remotas feitas de maneira on-line, onde o docente e os alunos participam da aula por intermédio de uma sala virtual na Internet;

[2] Atividades e ensino e estudo feitas pelos alunos sem a presença do docente em tempo real. Atividades compostas pela proposição da realização de listas de exercícios, trabalhos e a visualização de vídeos previamente gravados e disponíveis nas plataformas de streaming selecionadas.

AVALIAÇÃO

A parte teórica da disciplina corresponderá a 80% do total da pontuação a ser distribuída. Já a parte prática contará com 20% deste total.

BIBLIOGRAFIA

Básica

HIBBELER, R. C., 2000, “Resistência dos Materiais”, Editora: LTC, Brasil.

HIGDON et al, 1996, “Mecânica dos Materiais”, Guanabara Dois, 3ª Edição, Brasil.

SINGER, F. 1980, “Resistência de Materiales”, Ed. Harla, São Paulo, Brasil, 636 p.

 

Complementar

BEER, J. “Resistência dos Materiais, MarKron, 3ª Edição, 1256 p..

CRAIG, R. “Mechanics of Materials”, 3rd edition, Copyrighted Materials, Wiley, 2011, 856 p.

FEDOSIEV, V. S. 1972, “Resistência de Materiales”, Ed. Mir, Moscou, Russia, 579 p.

HARDOG, “Strenght of Materials”, Dover Publications, 352 p.

HIGDON, A., 1981 “Mecânica dos Materiais”. Guanabara Dois, Rio de Janeiro, Brasil, 549p.

Apostila Teórica e Apostila de Exercícios.

Apostila de Laboratório e aplicação no ANSYS.

APROVAÇÃO

Aprovado em reunião do Colegiado realizada em: ____/____/______

Coordenação do Curso de Graduação: _________________________

 


logotipo

Documento assinado eletronicamente por Pedro Pio Rosa Nishida, Professor(a) do Magistério Superior, em 04/11/2021, às 12:32, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.


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Documento assinado eletronicamente por Fernando Lourenco de Souza, Professor(a) do Magistério Superior, em 04/11/2021, às 13:13, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.


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A autenticidade deste documento pode ser conferida no site https://www.sei.ufu.br/sei/controlador_externo.php?acao=documento_conferir&id_orgao_acesso_externo=0, informando o código verificador 3146515 e o código CRC 943275BA.




Referência: Processo nº 23117.066483/2021-36 SEI nº 3146515