Conhecimentos de Base Recomendados
Conhecimentos em física, matemática, resistência dos materiais e mecânica aplicada.
Métodos de Ensino
Nas aulas teóricas é utilizado o método expositivo. O conteúdo é exposto através da utilização conjunta do quadro branco e de apresentações em PowerPoint. São promovidas discussões sobre os conteúdos apresentados. Nas aulas teórico-práticas é utilizado o método de aprendizagem baseada em problemas. Os alunos resolvem em aula exercícios tipo onde efetuam a aplicação dos conteúdos expostos nas aulas teóricas.
Resultados de Aprendizagem
Dar um conhecimento alargado dos diversos componentes mecânicos, e uma introdução ao cálculo e seleção de componentes mecânicos de alguma complexidade abordando a filosofia de projeto mecânico. Conhecer os métodos de dimensionamento dinâmico, ligações aparafusadas, molas e juntas soldadas.
Programa
1. Fadiga
Conceito de Fadiga. Caracterização do processo de fadiga. Formas típicas de rotura por fadiga. Tipos de cargas varáveis e repetidas. Leis fenomenológicas do comportamento à fadiga. Vida finita e infinita. Limite de resistência à fadiga. Correcção do limite de resistência à fadiga: determinação dos principais parâmetros que afectam a resistência à fadiga de determinado componente. Ensaios e equipamentos de fadiga. Curvas S-N e conceito de tensão limite de fadiga. Fadiga oligocíclica; lei de Coffin-Manson. Dimensionamento para solicitações de amplitude de tensão constante. Dimensionamento à fadiga para solicitações biaxiais de amplitude de tensão constante. Dimensionamento para solicitações de amplitude de tensão variável; lei de Miner. Dimensionamento de veios à fadiga (Solução de Soderberg; Efeito da concentração de tensões; Dimensionamento de veios à deformação). Materiais usados nos veios.
2. Parafusos e Uniões Aparafusadas
Introdução. Tipos de parafusos. Conceitos e Nomenclatura. Parafusos transmissão de movimento ou de potência (fusos): Forças, binários e tensões aplicadas. Parafusos de ligação: efeito da existência de pré-carga/pré-tensão. Parafusos de movimento. Juntas aparafusadas: Resistência de ligações aparafusadas. Dimensionamento de uniões aparafusadas sujeitas a esforços de corte. Dimensionamento à fadiga.
3. Juntas Soldadas
Conceitos e Nomenclatura. Tipos de juntas. Tipos de esforços. Dimensionamento estático de juntas soldadas segundo os critérios: da igualdade de resistência e das tensões admissíveis. Dimensionamento de juntas soldadas segundo as normas: ISO, Regulamento Português e do Instituto Internacional da Soldadura.
4. Molas
Conceitos e Nomenclatura. Tipos de molas mais frequentes: molas helicoidais, de lâminas, de disco, cónicas, em voluta e barras de torção. Tensões e deformações em molas helicoidais de tracção e compressão. Critérios de dimensionamento e selecção. Propriedades mecânicas dos materiais usualmente utilizados na construção de molas. Associação de molas. Análise teórica do fenómeno de fadiga nas molas.
Docente(s) responsável(eis)
Estágio(s)
NAO
Bibliografia
FERREIRA, J. A. M., BORREGO, L. P., (2023). Fadiga de Materiais, Textos Pedagógicos, ISEC.
BRANCO, C. M., FERREIRA, J. M., DA COSTA , J. M., RIBEIRO, A. S. (2005). Projecto de Órgãos de Máquinas,
Fundação Calouste Gulbenkian.
SHIGLEY, J. E. (1986). Mechanical Engineering Design – First Metric Edition, McGraw-Hill Book Company.
NIEMAN, G. (1993). Elementos de Máquinas, Editora Edgard Blucher Ltda, vol I, II e III.