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Júpiter - Sistema de Gestão Acadêmica da Pró-Reitoria de Graduação


Escola de Engenharia de São Carlos
 
Engenharia de Materiais
 
Disciplina: SMM0328 - Comportamento Mecânico dos Materiais
Mechanical Behaviour of Materials

Créditos Aula: 2
Créditos Trabalho: 1
Carga Horária Total: 60 h
Tipo: Semestral
Ativação: 15/07/2024 Desativação:

Objetivos
Ao final do curso o aluno deverá ter adquirido as seguintes competências específicas (C):

C1: Entender os princípios básicos do comportamento mecânico dos materiais e as relações entre tensão e deformação;
C2: Ser capaz de avaliar as propriedades mecânicas de materiais, como resistência à tração, dureza, módulo de elasticidade e tenacidade;
C3: Analisar como os materiais se comportam sob diferentes tipos de solicitações, incluindo tração, compressão, cisalhamento e flexão;
C4: Conhecer os mecanismos de fratura frágil, dúctil, intergranular e por fadiga dos materiais, incluindo a análise de trincas e vida em fadiga;
C5: Aplicar os conhecimentos de comportamento mecânico na concepção e projeto de componentes e estruturas seguras e eficientes;
C6: Desenvolver a capacidade de analisar falhas em componentes e estruturas, identificando as causas subjacentes;
C7: Identificar e implementar estratégias para melhorar o desempenho de materiais em aplicações práticas.

Para alcançar as competências (C) listadas acima, o aluno deverá desenvolver as seguintes
habilidades (H):

H1: Habilidade de descrever e explicar os conceitos relacionados à tensão e deformação;
H2: Habilidade de prever o comportamento mecânico dos diferentes tipos de materiais quando solicitados a tensões constantes e flutuantes;
H3: Habilidade de identificar os diferentes modos de falha e estimar a vida útil de um componente mecânico.
 
By the end of the course, the student should have acquired the following specific competencies (C) in the field of materials engineering: C1: Understand the fundamental principles of the mechanical behavior of materials and the relationships between stress and strain. C2: Be able to assess the mechanical properties of materials, such as tensile strength, hardness, Young modulus, and toughness. C3 Analyze how materials behave under different types of loads, including tension, compression, shear, and bending. C4: Familiarize themselves with the mechanisms of brittle, ductile, intergranular, and fatigue fractures of materials, including crack analysis and fatigue life. C5: Apply their knowledge of mechanical behavior to the design of safe and efficient components and structures. C6: Develop the ability to analyze failures in components and structures, identifying underlying causes. C7: Identify and implement strategies to enhance the performance of materials in practical applications. To achieve the competencies (C) listed above, the student should develop the following skills (H): H1: The ability to describe and explain concepts related to stress and strain. H2: The ability to predict the mechanical behavior of different types of materials when subjected to constant and fluctuating stresses. H3: The ability to identify different failure modes and estimate the service life of a mechanical component.
 
 
Docente(s) Responsável(eis)
6741710 - Jéferson Aparecido Moreto
 
Programa Resumido
I. Introdução aos Modos de fratura (aspectos macro e microscópicos);
II. Fratura de corpos trincados; Mecânica da fratura elástica linear; Aplicação e valores de K em projetos de engenharia; Zona plástica, plasticidade e limitações da MFEL; Ensaios de tenacidade à fratura, Introdução a mecânica da fratura elastoplástica (CTOD e J).
III. Fadiga dos Materiais; Introdução; Macro e microaspectos da fratura por fadiga; Metodologia Tensão – Vida; Metodologia Deformação Vida; Efeito de entalhes; Propagação de trincas por fadiga
IV. Comportamento dependente do tempo: fluência Introdução; Ensaios de fluência; Mecanismos fiscos de fluência; Parâmetros tempo temperatura e estimativas de vida; Falha por fluência em condições de variação de tensão.
 
I. Introduction to Fracture Modes (macroscopic and microscopic aspects); II. Cracked Body Fracture; Linear Elastic Fracture Mechanics (LEFM); Application and K values in engineering designs; Plastic Zone, Plasticity, and Limitations of LEFM; Fracture Toughness Testing, Introduction to Elastic-Plastic Fracture Mechanics (CTOD and J).III. Material Fatigue; Introduction; Macro and Microaspects of Fatigue Fracture; Stress-Life Methodology; Strain-Life Methodology; Notch Effects; Fatigue Crack Growth. IV. Time-Dependent Behavior: Creep Introduction; Creep Testing; Creep PhysicalMechanisms; Time-Temperature Parameters and Life Estimates; Creep Failure under Variable Stress Conditions.
 
 
Programa
I. Introdução aos Modos de fratura (aspectos macro e microscópicos);
II. Fratura de corpos trincados; Mecânica da fratura elástica linear; Aplicação e valores de K em projetos de engenharia; Zona plástica, plasticidade e limitações da MFEL; Ensaios de tenacidade à fratura, Introdução a mecânica da fratura elastoplástica (CTOD e J).
III. Fadiga dos Materiais; Introdução; Macro e microaspectos da fratura por fadiga; Metodologia Tensão – Vida; Metodologia Deformação Vida; Efeito de entalhes; Propagação de trincas por fadiga
IV. Comportamento dependente do tempo: fluência Introdução; Ensaios de fluência; Mecanismos fiscos de fluência; Parâmetros tempo temperatura e estimativas de vida; Falha por fluência em condições de variação de tensão.
 
I. Introduction to Fracture Modes (macroscopic and microscopic aspects); II. Cracked Body Fracture; Linear Elastic Fracture Mechanics (LEFM); Application and K values in engineering designs; Plastic Zone, Plasticity, and Limitations of LEFM; Fracture Toughness Testing, Introduction to Elastic-Plastic Fracture Mechanics (CTOD and J). III. Material Fatigue; Introduction; Macro and Microaspects of Fatigue Fracture; Stress-Life Methodology; Strain-Life Methodology; Notch Effects; Fatigue Crack Growth. IV. Time-Dependent Behavior: Creep Introduction; Creep Testing; Creep Physical Mechanisms; Time-Temperature Parameters and Life Estimates; Creep Failure under Variable Stress Conditions.
 
 
Avaliação
     
Método
Provas teóricas e orais, confecção de seminários e elaboração de listas de exercícios. As avaliações das habilidades devem ocorrer da seguinte forma: H1: Compreender e assimilar conceitos teóricos e aplicá-los a problemas práticos; H2: Analisar e avaliar criticamente informações, teorias e argumentos; H3: Comunicar-se de forma clara e eficaz, seja apresentando seminários ou respondendo a perguntas em provas orais; H4: Expressar ideias de maneira clara e concisa, seja ao elaborar listas de exercícios ou responder a questões teóricas em provas escritas; H5: Buscar informações relevantes em fontes confiáveis para apoiar argumentos e apresentações.
Critério
Média aritmética das notas de provas escrita e oral, seminários e listas quando for o caso.
Norma de Recuperação
Os critérios de avaliação da recuperação devem ser similares aos aplicados durante o semestre regular do oferecimento da disciplina; 1) A nota final (MF) do aluno que realizou provas de recuperação dependerá da média do semestre (MS) e da média das provas de recuperação (MR), como segue: d) MF=5 se 5 ≤MR ≤ (10 - MS); e) MF = (MS + MR) / 2 se MR > (10 – MS) f) MF = MS se MR < 5. 2) O período de recuperação das disciplinas deve se estender do início até um mês antes do final do semestre subsequente ao da reprovação do aluno em primeira avaliação.
 
Bibliografia
     
[1] DOWLING, NORMAN E. – Mechanical Behavior of Materials, Engineering Methods for Deformation, Fracture and Fatigue. 3a Edição, Pearson Prentice Hall, 2007,890p
[2] ANDERSON, T. L. - Fracture Mechanics – Fundamentals and Applications, Second Edition, CRC Press, NY, 680p.
[3] MEYERS, M.A.;CHAWLA K.K. - Mechanical Behavior of Materials, N.J.:Prendice Hall, 1999.680p.

COMPLEMENTAR:
[1]DIETER,GEORGE – Metalurgia Mecânica
[2]EWALDS, H.L.; WANHILL, R.J.H. – Fracture mechanics. London, Edward Arnold, 1986.
[3] HERTZBERG, R.W. – deformation and fracture mechanics of engineering materials.John Wiley & Sons, Inc., 1989.[4] FUCHS, H. O. & STEPHENS, R. I. - Metal fatigue in engineering. New York, John Wiley, 1980. 318p
[5] DUGGAN, Terence V. & BYRNE, James - Fatigue as a design criterion. London, Macmillan, 1977. 164p.
[6] AMZALLAG, C.; LEIS, B. N.; RABBE, P., eds. Low-cycle fatigue and life prediction.
[7] Bannantine, J. A; Fundamentals of Metal Fatigue Analysis, Prentice Hall265p.
 

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