Estática e Mecânica dos Materiais - Beer, Johnston, deWolf e Mazurek

CYAN VS Gráfica VS Gráfica MAG VS Gráfica YEL VS Gráfica BLACK wwwgrupoacombr 0800 703 3444 estática e mecânica dos materiais Beer Johnston deWolf mazurek estática e mecânica dos materiais estática e mecânica dos materiais Beer Johnston deWolf mazurek estática e mecânica dos materiais Beer Johnston deWolf mazurek Beer Johnston deWolf mazurek Mantendo a metodologia de ensino tradicional dos seus famosos livrostexto Beer e Johnston unem nesta obra conceitos e aplicações de duas importantes áreas da engenharia a estática e a mecânica dos materiais permitindo que os estudantes desenvolvam a habilidade de compreender e solucionar um deter minado problema de maneira coesa simples e lógica Os capítulos têm início com exemplos reais e com um sumário resumido dos conteúdos que serão trabalhados Os conceitos são introduzidos passo a passo de forma clara e objetiva Seções opcionais oferecem tópicos avançados As seções Problemas resolvidos são apresentadas em uma única página o que proporciona melhor visualização dos problemaschave Todos os capítulos oferecem um conjunto de problemas que devem ser resolvidos com o auxílio de programas computacionais Visite a Área do Professor no nosso site wwwgrupoacombr para ter livre acesso ao material exclusivo em inglês e português deste livro engenharia wwwgrupoacombr Recorte aqui seu marcador de página Engenharia bEEr johnston dEwolf mazurEk Estática e mecânica dos materiais BEER JOHNSTON CORNWELL Mecânica Vetorial para Engenheiros Dinâmica 9ed BEER JOHNSTON MAZUREK EISENBERG Mecânica Vetorial para Engenheiros Estática 9ed BLANK TARQUIN Engenharia Econômica 6ed BUDYNAS NISBETT Elementos de Máquinas de Shigley Projeto de Engenharia Mecânica 8ed ÇENGEL BOLES Termodinâmica Uma Abordagem da Engenharia 7ed ÇENGEL CIMBALA Mecânica dos Fluidos ÇENGEL GHAJAR Transferência de Calor e Massa 4ed CHAPRA CANALE Métodos Numéricos para Engenharia 5ed CHAPRA SC Métodos Numéricos Aplicados com MATLAB para Engenheiros e Cientistas 3ed DYM LITTLE Introdução à Engenharia Uma Abordagem Baseada em Projeto 3ed GILAT A MATLAB com Aplicações em Engenharia 4ed HSU HP Sinais e Sistemas 2ed Coleção Schaum LEET UANG GILBERT Fundamentos da Análise Estrutural 3ed NAHVI EDMINISTER Circuitos Elétricos 4ed Coleção Schaum NAVIDI W Probabilidade e Estatística para Ciências Exatas NORTON RL Cinemática e Dinâmica dos Mecanismos ROSA ES Escoamento Multifásico Isotérmico SMITH HASHEMI Fundamentos de Engenharia e Ciência dos Materiais 5ed TREMBLAY T Autodesk Inventor 2012 e Inventor LT 2012 Essencial WHITE FM Mecânica dos Fluidos 6ed Livro em produção no momento de impressão desta obra mas que muito em breve estará à disposição dos leitores em língua portuguesa A Bookman Editora é parte do Grupo A uma empresa que engloba diversos selos editoriais e várias plataformas de distribuição de conteúdo técnico científico e profissional disponibilizandoo como onde e quando você precisar O Grupo A publica com exclusividade obras com o selo McGrawHill em língua portuguesa 042376EstaticaMecanicaMateriasindd 2 141112 1728 Catalogação na publicação Ana Paula M Magnus CRB 102052 E79 Estática e mecânica dos materiais recurso eletrônico Ferdi nand P Beer et al tradução Antônio Eustáquio de Melo Pertence revisão técnica Antonio Pertence Júnior Dados eletrônico Porto Alegre AMGH 2013 Editado também como livro impresso em 2013 ISBN 9788580551655 1 Engenharia mecânica 2 Mecânica dos materiais 3 Está tica I Beer Ferdinand P CDU 6215312 IniciaisEletronicoindd ii 19032013 110245 356 Estática e mecânica dos materiais Se o carregamento inicial for grande o suficiente para provocar encrua mento do material ponto Cʹ o descarregamento ocorrerá ao longo da li nha CʹDʹ À medida que é aplicada a força reversa a tensão tornase com pressiva alcançando seu valor máximo em Hʹ e mantendoa conforme o material escoa ao longo da linha HʹJʹ Notamos que enquanto o valor má ximo da tensão de compressão é menor que σE a variação total na tensão entre Cʹ e Hʹ ainda é igual a 2σE Se o ponto K ou Kʹ coincide com a origem A do diagrama a deforma ção permanente é igual a zero e pode parecer que o corpo de prova retor nou à sua condição original No entanto terão ocorrido alterações inter nas e embora a mesma sequência de carregamento possa ser repetida o corpo de prova romperá sem nenhum aviso após algumas poucas repeti ções Isso indica que as deformações plásticas excessivas às quais o corpo de prova estava submetido provocaram uma alteração radical nas caracte rísticas do material Portanto forças reversas na região plástica raramente são permitidas e só podem ocorrer sob condições rigorosamente controla das Essas situações ocorrem no endireitamento de material danificado e no alinhamento final de uma estrutura ou máquina 96 Carregamentos repetidos Fadiga Nas seções anteriores consideramos o comportamento de um corpo de prova submetido a uma carga axial Lembramos que se a tensão máxima no corpo de prova não exceder o limite elástico do material o corpo de prova retornará à sua condição inicial quando a carga for removida Você pode concluir que determinada carga pode ser repetida muitas vezes des de que a tensão permaneça na região elástica Essa conclusão é correta para cargas repetidas algumas dezenas ou mesmo centenas de vezes No entanto você verá que isso não é correto quando a carga é repetida milha res ou milhões de vezes Nesses casos ocorrerá a ruptura a uma tensão muito menor do que a resistência à ruptura estática fenômeno conhecido como fadiga Uma falha por fadiga é de natureza frágil mesmo para ma teriais normalmente dúcteis A fadiga deve ser levada em conta no projeto de todos os componentes estruturais e de máquinas submetidos a cargas repelidas ou flutuantes O número de ciclos de carregamento que se pode esperar durante a vida útil de um componente varia grandemente Por exemplo uma viga que supor ta um guindaste industrial pode ser carregada até dois milhões de vezes em 25 anos cerca de 300 carregamentos por dia de trabalho um virabre quim do motor de um carro será carregado aproximadamente meio bilhão de vezes se o carro rodar 300000 km e uma pá de turbina pode ser carre gada várias centenas de bilhões de vezes durante sua vida útil Alguns carregamentos têm natureza flutuante Por exemplo o tráfego de veículos sobre uma ponte provocará níveis de tensão que flutuarão so bre o nível de tensão em razão do próprio peso da ponte Uma condição mais grave ocorre quando há uma inversão completa da carga durante o ciclo de carregamento Por exemplo as tensões no eixo de um vagão de trem são completamente invertidas a cada meia volta da roda O número de ciclos de carregamento necessário para provocar a falha de um corpo de prova por meio da aplicação de cargas cíclicas pode ser Cap9Beerindd 356 Cap9Beerindd 356 03122012 191132 03122012 191132 Capitulo 9 TensGo e deformagéo carregamento axial 357 determinado experimentalmente para dado nivel de tensdo maxima Se for 350 executada uma série de ensaios em que se utilizam diferentes niveis de tensao maxima os dados resultantes podem ser colocados em um grafico 280 como uma curva on Para cada ensaio devemse construir uma curva da Aco 1020HR tensdo maxima o como ordenada e 0 numero de ciclos n como abscissa 710 Por causa do grande numero de ciclos necessarios para a ruptura o nume 2 140 ro n de ciclos apresentado em escala logaritmica Aluminio 2024 Uma curva tipica 01 para o aco é mostrada na Fig 915 Notamos que 7 se a tenséo maxima aplicada for alta serao necessarios relativamente pou cos ciclos para causar a ruptura A medida que a intensidade da tensao 10 10 10 10 107 108 10 maxima é reduzida o numero de ciclos necessario para provocar a ruptura Numero de ciclos de carregamento aumenta até ser alcancada uma tensao conhecida como limite de resistén Figura 915 cia a fadiga que a tensao para a qual nao ocorre falha mesmo para um numero indefinidamente grande de ciclos de carregamento Para um aco de baixo teor de carbono como o aco estrutural o limite de resisténcia a fadiga é aproximadamente metade do limite de resisténcia do aco Para metais nao ferrosos como o aluminio e o cobre uma curva on tipica Fig 915 mostra que a tensao de falha continua a diminuir 4 medi da que aumenta o numero de ciclos de carregamento Para esses metais definese 0 limite de resisténcia a fadiga como a tensao correspondente a falha apds um numero especificado de ciclos de carregamento por exem plo 500 milhodes O exame de corpos de prova obtidos de eixos molas ou de outros componentes que falharam em fadiga mostra que a falha foi iniciada em uma trinca microscépica ou em alguma imperfeicao similar A cada car regamento a trinca se propagava um pouco Durante sucessivos ciclos de carregamento a trinca se propagou pelo material até que a quantidade de material nao danificado fosse insuficiente para suportar a carga maxima ocorrendo falha abrupta por fragilidade Como a falha por fadiga pode ser iniciada em qualquer trinca ou imperfeigao as condigdes da superficie de um corpo de prova tém um efeito importante no valor do limite de resis téncia a fadiga obtida no ensaio O limite de resisténcia a fadiga para cor pos de prova usinados e polidos mais alto do que para os componentes laminados ou forjados ou para componentes corroidos Em aplicagdes no mar ou proximo a ele ou ainda em outras aplicagdes em que se espera que haja corrosao podese prever uma redugao de 50 no limite de resis téncia a fadiga Encerra aqui o trecho do livro disponibilizado para esta Unidade de Aprendizagem Na Biblioteca Virtual da Instituição você encontra a obra na íntegra