Diagrama de temas
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Detalha os critérios de avaliação, bem como a dinâmica que será adotada para o curso no segundo semestre de 2018.
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Apresenta a distribuição de tópicos pelas diferentes aulas do curso.
A tabela também indica os capítulos e seções do livro que devem ser lidos antes de cada aula e as datas previstas para liberaçao das listas de exercício, de seus gabaritos e as tolerâncias para sua entrega.
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Questão 1 da P1 Archivo60.6 KB documento PDF Subido 29/07/2020 12:16
Enunciado da questão a ser entregue no dia 25/09.
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Enunciado da P1 em 2020 Archivo81.6 KB documento PDF Subido 30/09/2020 16:57
Use esse arquivo para ter o enunciado das questões, os sorteios você deve fazer nos links próprios que estão a seguir.
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Norma ASTM E1820-11 Archivo1.5 MB documento PDF
Link para a norma.
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Sorteio do material para a questão 1 da P1 Cuestionario
Acesse este questionário para sortear o material que você deverá utilizar para resolver a questão 1 da P1.
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Sorteio do material para a questao 2 da P1 Cuestionario
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Prova P1 em 2020 TareaP1 - Primeira prova , espaço para upload do arquivo.
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Questão 1 da Prova P2 Archivo68.5 KB documento PDF Subido 29/07/2020 12:16
Enunciado da questão. Os links para os artigos estarão na página principal do moodle.
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Enunciado da P2 em 2020 Archivo86.9 KB documento PDF Subido 29/10/2020 12:49
Enunciado da P2
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Prova P2 - 03/11/2020 TareaEspaço para upload do arquivo.
Capítulos 7 - 10
-Viscolelasticidade e Viscoplasticidade (Comp. mecânico de polímeros)
-Mecanismos de deformação e fratura (escorregamento de discordâncias, maclação mecânica, fratura dúctil, clivagem, fratura intergranular)
-Ensaio de Impacto (Charpy, Izod, Queda de peso)
-Fluência (fenomenologia e engenharia)
-Mecanismos de fluência
-Superplasticidade
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Link para o artigo número 1 URLAço 91
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Link para o artigo número 2 URLLiga HR6W
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Link para o artigo número 3 URLLiga Sanicro 25
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Link para o artigo número 4 URLAlloy 617
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Link para o artigo número 5 URLNi-based FSW
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Link para o artigo número 6 URLLiga DIN 1.4970
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Link para o artigo número 7 URL
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Link para o artigo número 8 URLLiga AlSi9Cu3
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Link para o artigo número 9 URLLiga AZ31
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Link para o artigo número 10 URLMo-Si-B
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Arquivos de apoio para os artigos 1 a 10 Archivo
Arquivos de apoio para os artigos 1 a 10. Se o pdf do artigo não está nessa pasta significa que o artigo e de acesso livre e pode ser baixado direto pelo link já fornecido anteriormente.
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Link para o artigo da questão 2 da P2 URL
Link para o artigo de Eftekhari e Fatemi
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Arquivo de apoio para a questao 2 da P2 Archivo2.7 MB documento PDF Subido 25/10/2020 11:38Texto do artigo que deverá ser usado para resolver a questão 2 da P2
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Sorteio do material da questao 2 da P2 Cuestionario
Acesse o questionário para descobrir qual será o material, a temperatura de trabalho e o tempo para fratura que você deverá usar para resolver a questão.
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O gnumeric é uma planilha no estilo excel (na verdade, estilo Lotus, pois a MS clonou descaradamente este programa) open source distribuida pela licença GPL (diferentemente do OpenOffice/BrOffice/LibreOffice). O programa pode ser instalado em sistemas Linux, Windows e Apple de graça e, em minha opinião, funciona melhor que os concorrentes. Eu só uso o gnumeric e, francamente, a não ser que você goste de gastar dinheiro à toa pagando licença de software, ou correr o risco de usar software pirata, você também deveria usar.
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Prova P3 - 10/2/2020 Tarea
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Enunciado da P3 em 2020 Archivo120.7 KB documento PDF Subido 9/12/2020 17:38
Enunciado das questoes
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Sorteio da combinação matrix - fibra Cuestionario
Sorteio da combinação matriz - fibra para a questão 1 da P3.
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Catálogo da resina LEXAN Archivo2.0 MB documento PDF Subido 29/07/2020 12:16
Catálogo da empresa SABIC Innovative Plastics para a resina LEXAN, que é uma formulação termoplástica à base de Policarbonato. Use as propriedades listadas (em particular a curva tensão- deformação) para resolver a questão 1 da P3.
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Propriedades de Fibras contínuas usadas em CMPs Archivo
Tabela adaptada de um catálogo publicado na internet, deverá ser usada para resolver a questão 1 da P3.
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Sorteio do espectro para a questao 2 da P3 Cuestionario
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Revisão de mecânica dos sólidos, com ênfase na definição e nas propriedades do tensor de tensão e do tensor de deformação e no uso dos círculos de Mohr.
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Apresenta e revisa conceitos básicos sobre estados de tensão e estados de deformação.
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Enunciado e gabarito do exercício 1 Archivo38.0 KB documento PDF
O arquivo contém o enunciado das questões resolvidas no dia 04/8 e sua solução.
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Página da Virginia Tech sobre círculos de Mohr, os applets requerem JavaScript ativado.
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Página da Universidade de Maryland que apresenta um applet em Java para desenhar círculos de Mohr em 2D. Requer JavaScript ativado.
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Outro apllet Java, desta vez da Universidade de Purdue, que permite desenhar círculos de Mohr 3D. Este apresenta também o diagrama do elemento de volume. Requer ativação de JavaScript e liberação de pop-up.
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Lista de exercícios 1 Archivo19.5 KB documento PDF
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Figura para ex. 2 da Lista 1 Página
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Espaço para upload da primeira lista de exercícios
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Lista de exercícios 1 - Gabarito Archivo
Gabarito da lista de exercícios 1
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Link para a página do Institute for Human and Machine Cognition (IHMC) que desenvolveu o CMAP TOOLS como uma ferramenta computacional para construir e representar mapas conceituais.
O software pode ser baixado de graça (eles entratanto solicitam uma doação) em diferentes plataformas.
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Segue o arquivo do mapa conceitual no formato em pdf.
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O arquivo da aula apresentada pelo Prof. Silvio Tado Zanetic no dia 17/02/2016.
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Questionário do Modulo Mecânica dos Solidos
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Lei de Hooke generalizada, elasticidade anisotrópica, parâmetros elásticos.
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Uma pequena demonstração usando o Mathematica para ilustrar a deformação causada por tensão de cisalhamento.
É necessário instalar o plug-in.
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Página da Wolfram contendo uma demonstração de aplicativo para cálculo do módulo de rigidez em função da direção cristalográfica como uma superfície, demonstrando a anisotropia elástica para elementos puros. Instale o player do Mathematica em seu computador (disponível so site) para poder rodar o aplicativo ou então assista a demonstração.
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Esta página, correspondente à versão eletrônica do quinto capítulo do livro "Applied Solid Mechanics" de Allan F. Bower, Professor de Mecânica dos Sólidos de Brown University. Este capitulo apresenta a definição e vários exemplos de uso da Função Tensão (Função de Airy) a problemas de mecânica dos sólidos. O exemplo 5.2.9 em partícular é uma demonstração muito elegante da solução do problema de Irwin para uma trinca carregada em modo misto I e II.
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Lista de exercícios 2 Archivo24.4 KB documento PDF
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Entrega da segunda lista de exercícios TareaEspaço para upload da segunda lista de exercícios
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Lista de exercícios 2 - Gabarito Archivo
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Página da internet com descrição de materiais com coeficiente de Poisson negativos.
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Link para o artigo usado na aula.
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Transparências usadas nas aulas
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Questionário do módulo "Elasticidade" Cuestionario
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Concentradores de tensão e mecânica da fratura.
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A distribuição de probabilidade de falha de um material frágil é dada pela distribuição de Weibull p = exp[(sigma/sigma_0)^m] onde sigma_0 e m são parâmetros (m é conhecido como módulo de Weibull). O arquivo de demonstração do Mathematica permite "ajustar" a probabilidade acumulada de falha a cinco datasets de fratura em materiais cerâmicos.
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Este exemplo do projeto de demonstrações do Mathematica permite demonstrar como se determinam os parâmetros de uma distribuição de Weibull a partir de dados de falha.
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Lista de exercícios 3 Archivo104.5 KB documento PDFExercícios sobre Mecânica da Fratura
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Espaço para upload da terceira lista de exercícios
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Gabarito da lista 3 Archivo120.4 KB documento PDF
Solução dos exercícios da lista 3
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Transparências usadas na aula
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Questionário do módulo 3 - Concentradores de tensão e mecânica da fratura linear elástica Cuestionario
O questionário de encerramento do módulo.
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Plasticidade
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Outra página de demonstração da Wolfram, desta vez contendo um aplicativo para calcular a curva tensão - deformação de um material segundo a equação de Hollomon.
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Lista de exercícios 4 Archivo11.6 KB documento PDF
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Entrega da quarta lista de exercícios TareaEspaço para upload da quarta lista de exercícios
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Gabarito da lista 4 Archivo54.1 KB documento PDF
Resolução dos exercícios da lista 4
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Estou disponibilizando os dados na forma de um arquivo txt, usando o padrao internacional (pondo decimal), as colunas estão separadas por um caracter tab e o arquivo segue o padrao Windows. Só para lembrar, as dimensões das amostras eram largura 12.5 mm, espessura 1.88 mm e como comprimento da zona útil, considerem L0 = 75 mm.
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Disponibilizo os dados dos ensaios de flexão dos corpos de prova de acrílico (CP1, CP2 e CP3), obtidos na aula laboratorial.
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Disponibilizo os dados dos ensaios de tração dos corpos de prova de alumínio (CP1 e CP2), obtidos na aula laboratorial.
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Texto original do relatório de Hollomon para o Waterton Arsenal Laboratory
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Vídeo produzido pelo Kingston college, esse usa uma maquina semelhante a do nosso departamento e mostra detalhadamente o desenvolvimento de uma medida de Rockwell B.
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Aula do telecurso 2000 sobre o ensaio Brinell.
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Aula do telecurso 2000 sobre o ensaio Rockwell, a maquina e parecida com a que temos no departamento.
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Aula sobre o ensaio Vickers
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Plasticidade em estados multiaxiais
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Applet do Wolfram´s demonstration project que ilustra o critério de escoamento de von Mises
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Lista de exercícios 5 Archivo180.5 KB documento PDF
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Entrega da lista 5 Tarea
Espaço para upload da lista 5.
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Gabarito da lista 5 Archivo215.9 KB documento PDF
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O Prof. Bruno de Cooman ministrou essa aula no Instituto Postech na Coreia do Sul, a duração e de 1:13h
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1.5 MB documento PDF Subido 16/09/2020 08:49
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Plasticidade e mecânica da fratura
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Página da Web sobre a equivalência entre J e CTOD.
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Página da Wikipedia em inglês sobre a integral J.
Esta página apresenta a dedução da independência do caminho na integral J e, em particular, demonstra porque vocês aprendem o teorema de Green em Cálculo III.
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Transparências que serão usadas nas aulas
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Questionário do módulo 5 Cuestionario
Esse é o questionário sobre mecânica da fratura e plasticidade.
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Filme promocional (de venda) da Zwick - Roell sobre o ensaio de tenacidade a fratura em estado plano de tensão (plane strain fracture toughness)
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Ensaio de CTOD em flexão de tres pontos em aço de Alta Resistência Baixa Liga (ARBL).
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Viscoelasticidade e viscoplasticidade
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Para a aula do dia 01/10/2020
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Material de apoio para a aula do dia 6/10
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Lista de Exercício 6 Archivo
Exercícios sobre viscosidade e comportamento mecânico de polímeros.
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Entrega da Lista 6 Tarea
Espaço para envio do arquivo de resposta.
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Gabarito da Lista 6 Archivo166.0 KB documento PDF
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E outro vídeo promocional, mas apresenta alguns detalhes do ensaio de DMA.
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Leitura opcional, mas muito recomendada.
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Questionário do módulo 6 Cuestionario
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- Escorregamento de discordâncias
- Fratura por coalescimento de microcavidades (dimples)
- Maclação mecânica
- Clivagem
- Deformação plástica e fatura de polímeros
- Ensaios de impacto
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Exercicio sobre escorregamento de discordancias Archivo172.9 KB documento PDF Subido 29/07/2020 12:16
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Material de apoio - Parte 1 Archivo
Material referente a aula de escorregamento de discordâncias.
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Material de apoio - Parte 2 Archivo8.4 MB documento PDF Subido 13/10/2020 13:15
Material de apoio para a aula de mecanismos de fratura dúctil
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Material de apoio - Parte 3 Archivo13.3 MB documento PDF Subido 13/10/2020 13:10
Material de apoio para as aulas de maclação mecânica e fratura frágil.
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Página da wikipedia a respeito do ensaio de impacto por pêndulo.
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Filme da Universidade Federal de Juiz de Fora mostrando um ensaio de impacto Charpy.
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Filme promocional da Zwick/Roell, mas mostra com detalhe as etapas de realização do DWT.
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Trecho do livro do Herzberg Archivo3.5 MB documento PDF Subido 29/07/2020 12:16
Trecho do livro do Herzberg que deve ser lido para a aula do dia 20/10 (a atividade em grupo será sobre esse texto).
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Atividade em grupo Archivo27.7 KB documento PDF Subido 13/10/2020 13:37
Após a leitura do trecho do livro do Herzberg, responda a pergunta cujo numero corresponde ao numero do seu grupo.
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Relatório da atividade em grupo sobre transição dúctil-frágil Tarea
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Lista de exercícios 7 Archivo874.3 KB documento PDF
Lista de exercícios sobre mecanismos de fratura.
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Entrega da lista 7 Tarea
Espaço para upload do exercício 7
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Gabarito da lista 7 Archivo895.5 KB documento PDF
Solução dos exercícios.
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Questionário do módulo 7 Cuestionario
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Laboratório
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Esse é o artigo original do Cherepanov, considerado um dos que fundamentaram o conceito da Integral J. Ocorre que o formalismo derivado pelo autor é muito mais geral que isso e o autor aplica tanto à fadiga, quanto a sólidos visco-elastoplásticos. A derivaçao é baseada em uma matemática simples, mas elaborada e o autor toma o cuidado de justificar do ponto de vista físico todas as hipóteses que usa. Fica como sugestão para leitura adicional (para o aluno que nao tem medo de matemática).
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Vídeo apresentado pelo Felipe na aula do dia 22/10/2020
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Lista 8 Archivo383.5 KB documento PDF
Lista de exercícios sobre Fluência em materiais cristalinos.
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Entrega da Lista 8 Tarea
Espaço para upload do arquivo.
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Gabarito da lista 8 Archivo418.1 KB documento PDF
Solução das questões
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Questões sobre o módulo de fluência em materiais cristalinos
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Vídeo muito antigo do Jet Propulsion Laboratory (JPL) mostrando o processo de fundição de palhetas de turbinas (turbine blades) pelo processo de fundição por cera perdida + fundição centrifuga. Nao e especificamente sobre palhetas modernas que tem microestrutura customizada para resistir a fluência, mas eu disponibilizo pela descrição completa que faz do processo.
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Simulação mostrando como funciona o processo de seleção de graos para produção de palhetas de turbina (turbine blades) monocristalinas.
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Postagem do blog da GE falando sobre o desenvolvimento da turbina de baixa pressão, que usa TiAl como material de palheta de turbina em parte do seu projeto. Há um vídeo promocional falando sobre o desenvolvimento que menciona a produção de palhetas de turbina por manufatura aditiva e o papel do TiAl no seu desenvolvimento.
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Postagem de um blog de aviação que fala sobre o desenvolvimento de turbinas de baixa pressão, que usam TiAl como material de palheta de turbina em parte do desenho.
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Reportagem sobre a fabrica da GE de producao de palhetas de turbina de TiAl por manufatura aditiva.
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Transparências das aulas dos dias 27/10/2020 e 29/10/2020
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-Fenomenologia da fadiga
-Curva S-N
-Limite de fadiga
-Diagrama de vida constante
-Fratura em fadiga
-Mecanismos de nucleação da trinca
-Shot peening
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Documentário sobre duas quedas envolvendo o avião da De Haviland, modelo Comet, que aconteceram em voos partindo da Itália. O desastre, causado por uma trinca de fadiga que se tornou crítica e provocou descompressão explosiva. É considerado atualmente um marco no desenvolvimento do nosso conhecimento sobre fadiga (em particular em considerações de projeto).
Até o 20° minuto o documentário reconstrói um dos acidentes, reencenando alguns eventos
Após o 20° minuto se descreve a análise de falha, que ganhou contornos impressionantes frente à importância que essa falha teve para o desenvolvimento da aviação. Notem, em particular, os recursos que foram criados para executar os ensaios de fadiga na fuselagem do avião (em escala real)
Por volta do minuto 46 há um ensaio moderno feito com as artes recuperadas do avião acidentado em que o pesquisador mostra que provavelmente a falha foi provocada por uma inclusão preexistente.
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Esse blog de aeronáutica tem uma descrição completa dos eventos que levaram ao sucateamento do primeiro modelo comercial de avião a jato do mundo (o de Havilland Comet), parte do texto serve de resumo para acompanhar o documentário do NatGeo que disponibilizei antes (e que está em inglês).
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Transparências para a aula de 12 de novembro de 2020
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Transparencias para a aula do dia 17/11
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Um video mostrando o set up de uma maquina de fadiga por flexão rotativa com a execução do ensaio.
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O ensaio e executado em modo de flexão em três pontos.
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- Métodos de previsão de vida em fadiga (Palmgren, Paris)
- Desvios do comportamento de Paris
- Fechamento prematuro de trinca (crack closure)
- Ensaios em espectro de carregamento
- Fadiga operacional
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Interessante vídeo (do tempo do onça) sobre um ensaio de escala total de uma asa de aviaão solicitada em fadiga.
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Lista 9 Archivo175.1 KB documento PDF Subido 29/07/2020 12:16
Exercícios sobre Fadiga.
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Espaço para upload do arquivo.
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Lista 9, gabarito Archivo205.0 KB documento PDF Subido 29/07/2020 12:16
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Transparencias que serao usadas nas aulas dos dias 24/11 e 26/11.
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Responda as perguntas sobre os módulos 10 e 11 (Fadiga e Acumulo de danos/Fadiga operacional)
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- Fragilização por hidrogênio de aços martensíticos
- Corrosão sob tensao
- Aços inoxidáveis austeníticos em ambientes contendo ions cloreto
- Vidros em ambiente contendo umidade (intemperismo ou wheathering)
- Polímeros (crescimento lento de trinca)
- Danos por radiação em metais
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Transparências usadas na aula
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LIsta 10 Archivo167.1 KB documento PDF Subido 29/07/2020 12:16
Exercícios sobre degradação de materiais.
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Entrega da lista 10 Tarea
Espaço para upload do arquivo.
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Gabarito de Lista 10 Archivo178.2 KB documento PDF Subido 29/07/2020 12:16
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- Definição de compósitos
- Mistura mecânica como hipótese de trabalho
- Módulo longitudinal e transversal
- Resistência
- Transferência de carga e comprimento crítico de fibra
- Fadiga de compósitos poliméricos reforçados por fibras contínuas
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Transparências usadas na aula