Comportamento Mecânico dos Materiais

Ministério da Educação
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
Câmpus Londrina
PLANO DE ENSINO
CURSO Engenharia de Materiais
FUNDAMENTAÇÃO LEGAL
MATRIZ
19
Resolução nº 069/10 – COEPP, de 14 de Maio de 2010 e Resolução nº 017/11 – COGEP,
de 10 de junho de 2011, Portaria MEC nº 324, de 08 de agosto de 2011
DISCIPLINA/UNIDADE CURRICULAR
CÓDIGO PERÍODO
Comportamento Mecânico dos Materiais
EM95F
5º
AT
(aulas)
34
AP
(aulas)
34
CARGA HORÁRIA
APS
AD
Total
Total
(aulas) (aulas) (aulas) (horas)
04
72
60
AT: Atividades Teóricas, AP: Atividades Práticas, APS: Atividades Práticas Supervisionadas, AD: Atividades a Distância,
PRÉ-REQUISITO
EQUIVALÊNCIA
Resistência dos Materiais
OBJETIVOS
Desenvolver um entendimento fundamental de como os materiais respondem a cargas aplicadas, macroscópica e
microscopicamente
EMENTA
Comportamento tensão-deformação. Elasticidade. Plasticidade. Aspectos microestruturais da plasticidade. Mecanismos de
endurecimento. Fadiga. Fratura. Fluência.
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
ITEM
1
2
3
4
5
6
EMENTA
CONTEÚDO
Ensaios mecânicos: Ensaio de tração; curva tensão-deformação;
outros ensaios mecânicos (compressão, torção, flexão, dureza,
impacto);
Conceitos de tensão e deformação: definição de tensão, estado de
tensão, tensor de tensão, estado plano de tensão, transformações
Comportamento tensão-deformação
de eixos, tensões principais, círculo de Mohr para tensões, definição
de deformação, tensor de deformação, transformações de eixos,
deformações principais, estado plano de deformação, círculo de
Mohr para deformações.
Comportamento mecânico dos materiais metálicos, poliméricos e
cerâmicos
Interações atômicas, lei de Hooke, constantes elásticas, expansão
térmica, energia de deformação elástica, elasticidade anisotrópica,
Elasticidade
materiais ortotrópicos. Elasticidade da borracha. Comportamento
viscoelástico dos polímeros.
Deformação plástica em carregamento uniaxial, endurecimento por
deformação, efeito da taxa de deformação, efeito Bauschinger,
Plasticidade
Equação de Hollomon, Equação de Ramberg-Osgood, Critério de
Considère, critérios de falha e de escoamento dos materiais
metálicos, teoria da deformação da plasticidade.
Escorregamento, sistemas de escorregamento, Lei de Schmid,
discordâncias, fontes de Frank-read, movimento de discordâncias,
empilhamento e interseção de discordâncias, energia de
discordância, deslizamento cruzado e escalagem de discordâncias,
Aspectos microestruturais da plasticidade
discordâncias parciais, energia de falha de empilhamento,
deformação plástica em materiais policristalinos, maclação
mecânica. Micromecanismos de plasticidade dos materiais
poliméricos.
Mecanismos de endurecimento (e de aumento de Endurecimento por deformação em monocristais, Mecanismos de
resistência)
endurecimento e aumento de resistência.
Análise fractográfica da superfície de fratura por fadiga; parâmetros
de fadiga; Curvas S-N; efeito da tensão média; iniciação e
Fadiga
propagação de trincas de fadiga; vida em fadiga; regra de PalmgrenMiner; taxa de propagação da trinca de fadiga; aplicação da
7
Fratura
8
Fluência
mecânica da fratura elástica linear a problemas de fadiga.
Ductilidade e fratura; fundamentos da mecânica da fratura elástica
linear: Resistência teórica à fratura, concentração de tensões, teoria
de Griffith, modos de fratura, fator de intensidade de tensão,
tenacidade à fratura, tenacidade à fratura em estado plano de
formação, tamanho da zona plástica, efeito da espessura. Análise de
Weibull.
Conceito de fluência, mecanismos de fluência, dependência da
tensão e da temperatura, mapas de mecanismos de deformação,
esquemas de extrapolação de dados.
REFERÊNCIAS
Referencias Básicas:
VAN VLACK, Lawrence H. Princípios de ciência e tecnologia dos materiais. Rio de Janeiro, RJ: Campus, 1984.
CALLISTER, W.D. Ciência e Engenharia de Materiais: uma introdução. 7ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2008
GERE, J.M. Mecânica dos Materiais. São Paulo: Cengage, 2003
Referências Complementares:
MEYERS, M.; CHAWLA, K.K. Mechanical Behavior of Materials. 2nd ed. New York: Cambridge University Press, 2009.
DIETER, G.E. Mechanical Metallurgy. London: McGraw-Hill, 1988.
DOWLING, N.E. Mechanical Behavior Of Materials. 4th edition. New York: Prentice Hall. 2013.
SHACKELFORD, J.F. Ciência dos Materiais. 6ª ed. São Paulo: Pearson, 2008
GARCIA, A; SPIM, J.A; SANTOS, C.A. Ensaios dos Materiais. Rio de Janeiro: LTC, 2000.
ORIENTAÇÕES GERAIS
Sistema de Avaliação: Resolução nº 112/10-COEPP
Art. 34- A aprovação nas disciplinas presenciais dar-se-á por Nota Final, proveniente de avaliações realizadas ao longo do
semestre letivo, e por frequência.
o
§4 - Considerar-se-á aprovado na disciplina, o aluno que tiver frequência igual ou superior a 75% (setenta e cinco por cento)
e Nota Final igual ou superior a 6,0 (seis), consideradas todas as avaliações previstas no Plano de Ensino.
Assinatura do Professor
Assinatura do Coordenador do Curso