Resistência dos Materiais

Os alunos começam por traçar os diagramas de esforços normais, transversos e momentos flectores em vigas ou barras sujeitas a cargas concentradas, cargas distribuídas e momentos flectores. Determinam o centro geométrico, o momento de inércia e o momento estático em secções transversais. São ensinados os conceitos e as equações fundamentais de resistência dos materiais, permitindo calcular as tensões e as deformações em estruturas simples. A estas noções juntam-se o limite de resistência de um material e o uso do coeficiente de segurança no cálculo da tensão admissível de um componente feito com aquele material. O estudo de elementos estruturais sujeitos a esforços axiais, à torção e à flexão é ensinado com apoio de ferramentas analíticas e gráficas, complementado com exercícios teóricos-práticos de problemas práticos de engenharia organizados por ordem crescente de dificuldade. Este estudo é fortemente apoiado em trabalhos práticos realizados nas aulas de laboratório

O método de ensino da unidade curricular será maioritariamente centrado no aluno, recorrendo a componentes estruturais de utilização quotidiana, que o aluno, sozinho ou em grupo, terá de analisar e compreender, no âmbito dos conceitos da mecânica. 

As bases para a introdução dos conceitos nucleares envolvem a utilização de vários tipos de metodologias de exposição e discussão. Assim, será implementado o seguinte:

– Exposição de conteúdos com recurso a apresentações eletrónicas, a disponibilizar aos alunos como documentação complementar de apoio à UC;

– Visualização de conteúdos multimédia;

– Visualização de componentes e montagens estruturais de suporte à UC;

– Visitas a estruturas metálicas em espaços envolventes ao ISEC.

Serão colocados aos alunos diversos desafios, contextualizados nos vários domínios da unidade curricular. Estes desafios envolvem a compreensão do funcionamento de alguns elementos estruturais aplicáveis no quotidiano, assim como o projeto, desenvolvimento e construção de elementos estruturais para objetivos definidos. 

Complementarmente, serão resolvidos exercícios de aplicação de cada um dos conceitos da UC, que servirão de base à apreensão de conhecimentos e ao desenvolvimento dos desafios.

A disciplina de Resistência dos Materiais tem como objectivo numa abordagem tão extensa quanto possível estudar o comportamento de elementos estruturais utilizados nas áreas da construção mecânica e metálica tendo em conta as suas condições de utilização e as solicitações a que estão sujeitos. Determinar o material mais conveniente, forma e dimensões mais adequadas para resistir aos diversos tipos de solicitações externas aplicadas a máquinas, peças, partes de estruturas, etc…, ao menor custo possível e em máxima segurança, define e precisa com clareza o que é exigido ao aluno como futuro engenheiro. Competências: Compreender os conceitos e os procedimentos envolvidos na selecção e dimensionamento de órgãos de máquinas e elementos estruturais. Conhecer e saber utilizar instrumentação de medida e controlo. Saber projectar componentes mecânicos e estruturas reticuladas planas.

Estática: Forças internas e externas, sistemas reticulados e treliças, método de Ritter.;Esforços: Normais, transversos, momentos flectores e torçores. Resistência dos materiais: Tensão normal, tensão de corte, deslocamento, deformação; propriedades mecânicas, elasticidade e plasticidade; lei de Hooke; diagramas tensão-deformação para materiais dúcteis e frágeis; coeficiente de segurança; critérios de cedência.;Elementos estruturais sujeitos a esforços axiais: Tensões em barras solicitadas axialmente. Princípio de Saint-Venant. Alongamento da barra. Influência da temperatura no alongamento da barra.;Elementos estruturais sujeitos à torção: Corte puro. Torção em peças de secção circular e não circular. Torção em perfis fechados e abertos de parede fina. Transmissão de potência.;Estudo de elementos estruturais sujeitos à flexão :Flexão de vigas de eixo recto: pura, simples, combinada com carga axial e combinada com torção. Tensões de corte em flexão.

NAO

Gere, J., & Timoshenko, S. (1997). Mechanics of Materials (4th ed.). Boston: PWS Publishing Company.

Farinha, J.S., & Reis, A.C. (1992). Tabelas Técnicas. Setúbal: Edição P.O.B.

Hibbeler, R.C. (2006). Resistência dos Materiais (5ª ed.). São Paulo: Pearson Prentice Hall.

Beer, F.P., Johnston, E.R., & DeWolf, J.T. (2006). Resistência dos Materiais (4ª ed.). Porto Alegre: McGraw Hill.

Antunes, F. (2012). Mecânica Aplicada –Uma Abordagem Prática. Lidel.

Hibbeler, R.C. (2005). Estática – Mecânica para Engenharia (10ª ed.). São Paulo: Pearson Prentice Hall.