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APRESENTAÇÃO

Aula 1

Apresentação dos objectivos, programa, bibliografia e método de avaliação da disciplina.

SELECÇÃO DE MATERIAIS EM PROJECTO MECÂNICO

Aula 2

Introdução. A evolução dos materiais em engenharia. Ferramentas de projecto e bases de dados de materiais. Classes de materiais. Propriedades dos materiais. Gráficos de selecção. Processo de selecção. Exemplos. Caso de estudo: Selecção de material para remos optimizados para peso mínimo.

PROJECTO DE COMPONENTES COM SOLICITAÇÕES ESTÁTICAS

Aula 3

Concentração de tensões. Factor teórico de concentração de tensões. Aplicação do factor de concentração de tensões no projecto estático.

Introdução à mecânica da fractura linear elástica. Factor de intensidade de tensões. Tenacidade à fractura. Validade da aplicação da mecânica da fractura linear elástica no projecto.

PROJECTO À FADIGA

Aula 4

Fadiga dos materiais. Fractura por fadiga. Modelização de tensões variáveis. Resistência à fadiga. Curva S-N. Correcção da resistência à fadiga. Factor prático de concentração de tensões.

PROJECTO À FADIGA

Aula 5

Efeito da tensão média na resistência à fadiga. Critérios de Gerber, Goodman e Soderberg. Fadiga acumulada. Lei de Miner.

PROJECTO DE VEIOS

Aula 6

Considerações gerais. Eixos sujeitos unicamente a cargas estáticas. Veios sujeitos à fadiga. Critério de falha baseado na equação elíptica da ASME. Fases da análise da resistência dos veios.

UNIÕES APARAFUSADAS E UNIÕES REBITADAS

Aula 7

Tipos de parafusos. Normas métricas. Dimensões das roscas métricas. Rigidez dos parafusos. Rigidez dos elementos ligados. Resistência dos aços para parafusos.

UNIÕES APARAFUSADAS E UNIÕES REBITADAS

Aula 8

Projecto de juntas aparafusadas com carregamento axial. Constante elástica da junta. Força mínima de aperto inicial para evitar a separação da junta. Factor de segurança relativo a uma falha dos parafusos sujeitos a uma solicitação estática.

UNIÕES APARAFUSADAS E UNIÕES REBITADAS

Aula 9

Projecto de juntas aparafusadas com carregamento transversal. Caso de carregamento combinado axial e transversal. Binário de aperto inicial. Critérios de falha de parafusos à fadiga. Utilização de diagramas de fadiga. Tensões alternada e média nos parafusos. Coeficiente de segurança contra uma falha dos parafusos por fadiga.

UNIÕES APARAFUSADAS E UNIÕES REBITADAS

Aula 10

Juntas rebitadas e aparafusadas suportando esforços de corte. Modos de falha. Juntas com carregamento centrado e juntas com carregamento descentrado

UNIÕES SOLDADAS E UNIÕES COLADAS

Aula 11

Ligações soldadas: Tipos de cordões e solicitações. Análise de tensões baseada na tensão equivalente de von Mises. Juntas soldadas solicitadas à torção. Juntas soldadas solicitadas à flexão.

Juntas coladas: Tipos de adesivos. Tipos de juntas. Distribuição da tensão nas juntas. Fórmula de Volkersen.

MOLAS

Aula 12

Tipos de molas. Materiais para molas. Tensões em molas helicoidais. O efeito de curvatura. Deformação de molas helicoidais.

MOLAS

Aula 13

Configurações das extremidades das molas de compressão. Estabilidade. Resistência à fadiga de molas helicoidais de compressão. Factor de segurança.

CHUMACEIRAS DE ROLAMENTOS

Aula 14

Chumaceiras de rolamentos versus chumaceiras de escorregamento. Tipos de rolamentos. Vida dos rolamentos.

CHUMACEIRAS DE ROLAMENTOS

Aula 15

Capacidade de carga estática. Relação da carga com a vida da chumaceira. Capacidade de carga dinâmica. Cargas estáticas e dinâmicas equivalentes. Carga variável. Cálculo ampliado de vida. Factor de correcção de vida com a fiabilidade. Factor de correcção de vida com as condições operativas.

UNIÕES DE VEIOS

Aula 16

Uniões rígidas. Uniões móveis para desalinhamentos laterais.

UNIÕES DE VEIOS

Aula 17

Uniões móveis para desalinhamentos angulares. Uniões elásticas. Uniões de segurança. Uniões hidráulicas.

EMBRAIAGENS E FREIOS

Aula 18

Introdução ao estudo de embraiagens e freios. Observação de alguns modelos reais.

EMBRAIAGENS E FREIOS

Aula 19

Superfícies de atrito cónicas e de disco. Dedução das fórmulas para o binário de atrito e força de actuação de acordo com a hipótese de pressão uniforme.

EMBRAIAGENS E FREIOS

Aula 20

Superfícies de atrito cónicas e de disco. Dedução das fórmulas para o binário de atrito e força de actuação de acordo com a hipótese de desgaste uniforme. Comparação dos raios de atrito das hipóteses de pressão uniforme e de desgaste uniforme.

EMBRAIAGENS E FREIOS

Aula 21

Superfícies de atrito cónicas: Força de acoplamento e de desacoplamento.

Superfícies de calço interior: Dedução das fórmulas para o binário de atrito e força de actuação. Freios de tambor de automóvel. Diferença entre as disposições de duplo calço simétrica e anti-simétrica. Análise de automatismo.

EMBRAIAGENS E FREIOS

Aula 22

Superfícies de calço exterior. Dedução das fórmulas para o binário de atrito e força de actuação. Freios de aparelhos de elevação. Raio de atrito. Análise de automatismo.

EMBRAIAGENS E FREIOS

Aula 23

Superfícies de cinta exterior. Dedução das fórmulas para o binário de atrito e força de actuação. Diferença entre as disposições de freio simples, freio diferencial e freio totalizador. Análise de automatismo.

ENGRENAGENS

Aula 24

Introdução. Classificação. Relação de transmissão. Perfil do dentado. Terminologia. Relações geométricas. Módulo de uma engrenagem.

TRENS DE ENGRENAGENS

Aula 25

Classificação. Trens normais simples.

TRENS DE ENGRENAGENS

Aula 26

Trens normais compostos revertidos e não revertidos. Relações de transmissão de trens normais. Caixas de velocidades manuais.

Trens epicicloidais: Constituição e representação gráfica.

Aplicaçóes de trens epicicloidais. Redutores de helicóptero; Caixas de velocidades automáticas; Diferencial.

TRENS DE ENGRENAGENS

Aula 27

Trens epicicloidais: Métodos de análise cinemática - Método da Fórmula e método da Tabela.

INTRODUÇÃO AO PROJECTO E PROJECTO DE COMPONENTES COM SOLICITAÇÕES ESTÁTICAS

Aula 1

Introdução ao projecto: Projecto mecânico. Fases do projecto. O modelo teórico como aproximação do real. Códigos e normas em engenharia. Métodos gerais de projecto. Análise de custos no projecto. Ferramentas de projecto. Modos de lidar com as incertezas no projecto. Forma de apresentação dum projecto.

Projecto de componentes com solicitações estáticas: Projecto estático. Resistência estática. Coeficiente de segurança. Critérios de Falha. Critério da tensão normal máxima. Critério de Coulomb-Mohr. Critério de Mohr modificado. Critério da tensão de corte máxima (Tresca). Critério da energia da distorção (von Mises). Tensão equivalente. Selecção de teorias de falha.