Programação
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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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P1 - Primeira prova , espaço para upload do arquivo da questão 1.
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Questão 1 da P1 Arquivo64.1 Kb Documento PDF Carregado 22/07/2018 08:41
Enunciado da questão a ser entregue no dia 25/09.
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Norma ASTM E1820-11 Arquivo1.5 Mb Documento PDF
Link para a norma.
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Sorteio do material para a questão 1 da P1 Questionário
Acesse este questionário para sortear o material que você deverá utilizar para resolver a questão 1 da P1.
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Espaço 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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Questão 1 da Prova P2 Arquivo67.7 Kb Documento PDF Carregado 22/10/2018 10:14
Enunciado da questão. Os links para os artigos estarão na página principal do moodle.
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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
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Arquivo da prova
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Questão 1 da P3 - Enunciado Arquivo36.6 Kb Documento PDF Carregado 20/11/2018 11:55
Enunciado da questão 1
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Sorteio da combinação matrix - fibra Questionário
Sorteio da combinação matriz - fibra para a questão 1 da P3.
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Propriedades de Fibras contínuas usadas em CMPs Arquivo
Tabela adaptada de um catálogo publicado na internet, deverá ser usada para resolver a questão 1 da P3.
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Catálogo da resina LEXAN Arquivo
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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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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Enunciado da prova
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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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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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Espaço para upload da primeira lista de exercícios
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Lista de exercícios 1 - Gabarito Arquivo
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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O arquivo da aula apresentada pelo Prof. Silvio Tado Zanetic no dia 17/02/2016.
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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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Espaço para upload da segunda lista de exercícios
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Lista de exercícios 2 - Gabarito Arquivo
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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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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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Exercício resolvido em classe.
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Exercícios sobre Mecânica da Fratura
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Espaço para upload da terceira lista de exercícios
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Gabarito da lista 3 Arquivo120.4 Kb Documento PDF
Solução dos exercícios da lista 3
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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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Espaço para upload da quarta lista de exercícios
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Gabarito da lista 4 Arquivo54.1 Kb Documento PDF
Resolução dos exercícios da lista 4
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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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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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Espaço para upload da lista 5.
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Gabarito da lista 5 Arquivo215.9 Kb Documento PDF
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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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Você consultou a página da wikipedia em inglês sobre a Integral J e gostou?
Notou que não há uma página correspondente na wikipedia em português (por curiosidade, há uma tradução em polonês)?
A idéia deste projeto é propor uma versão em português que possa ser adicionada à wikipedia. Para não tumultuar o ambiente lá eu proponho usarmos o espaço aqui para fazer o exercício e quando estiver pronto poderemos adicionar.
A atividade, obviamente, é voluntária, mas conta para a definição da nota de perticipação, a data-limite de finalização é o final da disciplina, mas caso necessário poderei continuar no ano que vem, portanto não há a necessidade de finalizar a tarefa nesta edição.
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Viscoelasticidade e viscoplasticidade
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Trecho do livro do Herzberg que será usado para atividade em grupo na segunda parte da aula de 01/10/2018.
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Exercícios sobre viscosidade e comportamento mecânico de polímeros.
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Espaço para envio do arquivo de resposta.
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Gabarito da Lista 6 Arquivo166.0 Kb Documento PDF
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- Escorregamento de discordâncias
- Fratura por coalsecimento de microcavidades (dimples)
- Maclação mecânica
- Clivagem
- Deformação plástica e fatura de polímeros
- Ensaios de impacto
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Tranparências projetadas durante as aulas.
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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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Trecho do livro do Herzberg que deve ser lido para a aula do dia 15/10 (a atividade em grupo será sobre esse texto).
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Lista de exercícios sobre mecanismos de fratura.
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Espaço para upload do exercício 7
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Gabarito da lista 7 Arquivo895.5 Kb Documento PDF
Solução dos exercícios.
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Laboratório
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Resultados obtidos no laboratório do ano de 2015, a programação experimental foi um pouco diferente, sendo que o ensaio denominado "lento" foi feito a uma velocidade de 0,5 mm/min. Eu estou disponibilizando esses resultados para que o aluno compare com os resultados obtidos em 2016 ( a temperatura não foi medida, mas estima-se que fosse algo como 17 ou 18°C).
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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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Lista de exercícios sobre Fluência em materiais cristalinos.
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Espaço para upload do arquivo.
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Solução das questões
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- Correlações em fluência
- Curvas-mestre (Larson-Miller, Sherby-Dorn e Manson-Haferd)
- Mecanismos de fratura em fluência
- Deslizamento de contornos de grão
- Superplasticidade
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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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- 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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Exercícios sobre Fadiga.
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Espaço para upload do arquivo.
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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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Exercícios sobre degradação de materiais.
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Espaço para upload do arquivo.
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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