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Escola Politécnica
 
Engenharia de Estruturas e Geotécnica
 
Disciplina: PEF3112 - Mecânica do Contínuo
Continuum Mechanics

Créditos Aula: 2
Créditos Trabalho: 0
Carga Horária Total: 30 h
Tipo: Semestral
Ativação: 01/01/2023 Desativação:

Objetivos
Estudar fundamentos de Mecânica do Contínuo. A Mecânica do Contínuo é a base de importantes disciplinas do currículo de engenharia (Mecânica dos Fluidos, Mecânica dos Sólidos, Hidráulica, Resistência dos Materiais)
 
To study fundamentals of continuum mechanics. Continuum mechanics is the basis of important disciplines of the engineering curriculum (fluid mechanics, solid mechanics, hydraulics, strength of materials).
 
 
Docente(s) Responsável(eis)
59301 - José Jorge Nader
 
Programa Resumido
1. CINEMÁTICA: Movimento, deslocamento, velocidade, aceleração, descrição espacial (euleriana) e material (lagrangiana). Deformação, tensores de deformação (gradiente da deformação, tensores de Cauchy-Green), estiramento, distorção, rotação. Tensores de velocidade de deformação (stretching) e de rotação (spin).
2. DIN MICA: Densidade. Massa. Princípio de conservação da massa. Equação da continuidade. Momentos linear e angular. Forças superficiais e volumétricas. Força e momento resultantes. Princípios de conservação do momento linear e do momento angular (leis de Euler). Tensor das tensões de Cauchy. Equação diferencial do movimento.
3. EQUAÇÕES CONSTITUTIVAS: Fluidos perfeitos. Equação de Euler. Teorema de Bernoulli. Fluidos viscosos. Equação de Navier-Stokes. Sólidos elásticos (Elasticidade não-linear e linear). Versão material da equação diferencial do movimento. Tensões de Piola-Kirchhoff. Equação de Navier.
 
1. KINEMATICS: Motion, displacement, velocity, acceleration, spatial (eulerian) and material (lagrangean) description. Deformation, strain tensors (deformation gradient, Cauchy-Green tensors), stretch, distortion, rotation. Stretching and Spin. 2. DYNAMICS: Density. Mass. Mass conservation principle. Continuity equation. Linear and angular momentum. Superficial and volumetric forces. Resultant force and moment. Linear and angular momentum conservation principles (Euler's laws). Cauchy stress tensor. Differential equation of motion. 3. CONSTITUTIVE EQUATIONS: Perfect fluids. Euler's equation. Bernoulli's theorem. Viscous fluids. Navier-Stokes' equation. Elastic solids (non-linear and linear elasticity). Material version of the differential equation of motion. Piola-Kirchhoff stresses. Navier's equation.
 
 
Programa
1. CINEMÁTICA: Movimento, deslocamento, velocidade, aceleração, descrição espacial (euleriana) e material (lagrangiana). Deformação, tensores de deformação (gradiente da deformação, tensores de Cauchy-Green), estiramento, distorção, rotação. Tensores de velocidade de deformação (stretching) e de rotação (spin).
2. DIN MICA: Densidade. Massa. Princípio de conservação da massa. Equação da continuidade. Momentos linear e angular. Forças superficiais e volumétricas. Força e momento resultantes. Princípios de conservação do momento linear e do momento angular (leis de Euler). Tensor das tensões de Cauchy. Equação diferencial do movimento.
3. EQUAÇÕES CONSTITUTIVAS: Fluidos perfeitos. Equação de Euler. Teorema de Bernoulli. Fluidos viscosos. Equação de Navier-Stokes. Sólidos elásticos (Elasticidade não-linear e linear). Versão material da equação diferencial do movimento. Tensões de Piola-Kirchhoff. Equação de Navier.
 
1. KINEMATICS: Motion, displacement, velocity, acceleration, spatial (eulerian) and material (lagrangean) description. Deformation, strain tensors (deformation gradient, Cauchy-Green tensors), stretch, distortion, rotation. Stretching and Spin. 2. DYNAMICS: Density. Mass. Mass conservation principle. Continuity equation. Linear and angular momentum. Superficial and volumetric forces. Resultant force and moment. Linear and angular momentum conservation principles (Euler's laws). Cauchy stress tensor. Differential equation of motion. 3. CONSTITUTIVE EQUATIONS: Perfect fluids. Euler's equation. Bernoulli's theorem. Viscous fluids. Navier-Stokes' equation. Elastic solids (non-linear and linear elasticity). Material version of the differential equation of motion. Piola-Kirchhoff stresses. Navier's equation.
 
 
Avaliação
     
Método
Provas escritas
Critério
Média aritmética de 3 provas
Norma de Recuperação
Prova para alunos com nota superior ou igual a 3 e inferior a 5
 
Bibliografia
     
[1] Atkin, R.J.; Fox, N. (2005). An Introduction to the Theory of Elasticity. Dover.
[2] Chadwick, P. (1999). Continuum Mechanics: Concise Theory and Problems. Dover.
[3] Ciarlet, P.G. (1994). Mathematical Elasticity. Vol. 1 : Three Dimensional Elasticity. North Holland.
[4] Germain, P. (1973). Cours de Mécanique des Milieux Continus, vol. 1. Masson.
[5] Gurtin, M.E. (1972). The Linear Theory of Elasticity, in: Handbuch der Physik VI/2. Springer-Verlag.
[6] Gurtin, M.E. (1981). An Introduction to Continuum Mechanics. Academic Press.
[7] Meyer, R.E. (2010). Introduction to Mathematical Fluid Dynamics. Dover.
[8] Nader, J.J. (2020). Estudo Conciso de Mecânica do Contínuo. Edição do Autor.
[9] Temam, R.; Miranville, A. (2005). Mathematical Modeling in Continuum Mechanics. Cambridge University Press.
[10] Truesdell, C.A.; Toupin, R.A. (1960). The Classical Field Theories, in: Handbuch der Physik III/1. Springer-Verlag.
[11] Truesdell, C.A.; Noll, W. (1965). The Non-Linear Field Theories of Mechanics, in: Handbuch der Physik III/3. Springer-Verlag.

 

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