Análise crítica de livros-texto de resistência dos materiais usados nas escolas de engenharia brasileiras

Pós-graduação em Educação Matemática - IGCE

Resistência de Materiais - Momento flector

Tendo sido interrompido, a partir do ano lectivo de 2015/2016, o 1º Ciclo do Curso de Engenharia Civil, o autor resolveu reunir toda a informação que foi disponibilizada aos alunos da disciplina de Resistência de Materiais, durante os 8 anos em que o curso funcionou na Universidade de Évora. O presente trabalho versa o tema do Momento flector da Resistência de Materiais e é uma edição revista e acrescentada das edições que foram publicadas em 2013; 2010; 2009 e 2008. No curso, a disciplina de Resistência de Materiais tinha a duração de um único semestre (4º semestre), pelo que foi necessário selecionar os temas mais relevantes a ensinar sobre Momento flector. Nos diversos pontos deste trabalho são apresentados os aspectos formais importantes, completados com problemas resolvidos e não resolvidos de aplicação. No último ponto estão incluídos todos os exercícios de aplicação sobre Momento flector abordados nas aulas práticas e os que foram alvo de avaliação nas provas de frequência e de exame.

Resistência de Materiais - Conceitos gerais

Tendo sido interrompido, a partir do ano lectivo de 2015/2016, o 1º Ciclo do Curso de Engenharia Civil, o autor resolveu reunir toda a informação que foi disponibilizada aos alunos da disciplina de Resistência de Materiais, durante os 8 anos em que o curso funcionou na Universidade de Évora. O presente trabalho versa os Conceitos Gerais da Resistência de Materiais e é uma edição revista e acrescentada das edições que foram publicadas em 2010; 2009 e 2008. No curso, a disciplina de Resistência de Materiais tinha a duração de um único semestre (4º semestre), pelo que foi necessário selecionar os temas mais relevantes a ensinar sobre Esforço axial. No último ponto estão incluídos exercícios, abordados nas aulas práticas, sobre diagramas de esforços, tema ministrado na unidade curricular de Mecânica Aplicada que precedia a Resistência de Materiais na Licenciatura em Engenharia Civil.

Resistência de Materiais - Esforço axial

Tendo sido interrompido, a partir do ano lectivo de 2015/2016, o 1º Ciclo do Curso de Engenharia Civil, o autor resolveu reunir toda a informação que foi disponibilizada aos alunos da disciplina de Resistência de Materiais, durante os 8 anos em que o curso funcionou na Universidade de Évora. O presente trabalho versa o tema do Esforço axial da Resistência de Materiais e é uma edição revista e acrescentada das edições que foram publicadas em 2013; 2009 e 2008. No curso, a disciplina de Resistência de Materiais tinha a duração de um único semestre (4º semestre), pelo que foi necessário selecionar os temas mais relevantes a ensinar sobre Esforço axial. Nos diversos pontos deste trabalho são apresentados os aspectos formais importantes, completados com problemas resolvidos e não resolvidos de aplicação. No último ponto estão incluídos todos os exercícios de aplicação sobre Esforço axial abordados nas aulas práticas e os que foram alvo de avaliação nas provas de frequência e de exame.

Resistência de Materiais - Esforço transverso

Tendo sido interrompido, a partir do ano lectivo de 2015/2016, o 1º Ciclo do Curso de Engenharia Civil, o autor resolveu reunir toda a informação que foi disponibilizada aos alunos da disciplina de Resistência de Materiais, durante os 8 anos em que o curso funcionou na Universidade de Évora. O presente trabalho versa o tema do Esforço transverso da Resistência de Materiais e é uma edição revista e acrescentada das edições que foram publicadas em 2013; 2009 e 2008. No curso, a disciplina de Resistência de Materiais tinha a duração de um único semestre (4º semestre), pelo que foi necessário selecionar os temas mais relevantes a ensinar sobre Esforço transverso. Nos diversos pontos deste trabalho são apresentados os aspectos formais importantes, completados com problemas resolvidos e não resolvidos de aplicação. No último ponto estão incluídos todos os exercícios de aplicação sobre Esforço transverso abordados nas aulas práticas e os que foram alvo de avaliação nas provas de frequência e de exame.

Resistência de Materiais - Momento torçor

Tendo sido interrompido, a partir do ano lectivo de 2015/2016, o 1º Ciclo do Curso de Engenharia Civil, o autor resolveu reunir toda a informação que foi disponibilizada aos alunos da disciplina de Resistência de Materiais, durante os 8 anos em que o curso funcionou na Universidade de Évora. O presente trabalho versa o tema do Momento torçor da Resistência de Materiais e é uma edição revista e acrescentada das edições que foram publicadas em 2013; 2010; 2009 e 2008. No curso, a disciplina de Resistência de Materiais tinha a duração de um único semestre (4º semestre), pelo que foi necessário selecionar os temas mais relevantes a ensinar sobre Momento torçor. Nos diversos pontos deste trabalho são apresentados os aspectos formais importantes, completados com problemas resolvidos e não resolvidos de aplicação. No último ponto estão incluídos todos os exercícios de aplicação sobre Momento torçor abordados nas aulas práticas e os que foram alvo de avaliação nas provas de frequência e de exame.

Resistência à flexão e microestrutura de vidro-cerâmicas feldspáticas processadas por injeção em moldes à alta temperatura

Enquanto os métodos tradicionais de processamento de restaurações cerâmicas tornaram-se notórios por sua complexidade, as técnicas mais modernas vêm privilegiando a simplicidade de execução e a automação. Dentre estas, destaca-se a injeção em moldes, que recentemente, foi associada a métodos CAD-CAM. Estudos anteriores demonstraram a viabilidade de utilização de um vidro feldspático de baixa expansão térmica, Alpha (Vita Zahnfabrik), para injeção, porém, faltam informações quanto às propriedades mecânicas e a microestrutura deste material quando submetido à injeção. Os objetivos deste estudo são: produzir pastilhas vidrocerâmicas para injeção a quente a partir de Alpha e da mistura deste vidro com partículas de alumina e zircônia; avaliar a resistência à flexão dos materiais processados, e compará-la a um material compatível existente no mercado (PM9 - Vita Zahnfabrik); estudar a estrutura microscópica dos materiais e correlacioná-la com suas propriedades mecânicas; identificar por meio de difração de raios X a formação de fases cristalinas durante as diferentes etapas de processamento. A injeção aumentou a resistência do vidro Alpha devido à redução na quantidade e tamanho dos defeitos internos, principalmente porosidades. Apesar de ter sido observada nucleação de cristais nos dois materiais, durante o processamento, não foi possível determinar de que forma este fenômeno afetou as propriedades mecânicas dos materiais. Não foi detectada alteração no padrão de distribuição das fases cristalinas observadas em microscópio eletrônico de varredura antes e depois da injeção. Não foi verificada diferença estatística significante entre a resistência à flexão de Alpha injetado e PM9. A adição de partículas de alumina e zirconia ao vidro Alpha provocou redução da resistência, devido à formação de aglomerados durante a confecção das pastilhas e a incapacidade da injeção em dispersá-los. Tais aglomerados funcionaram como concentradores de tensões, enfraquecendo o material.

Influência do acabamento e polimento na resistência à flexão de uma cerâmica odontológica

Avaliou-se a influência de dois sistemas de acabamento e polimento na resistência à flexão de uma cerâmica feldspática EX-3 (Noritake). Para isto, confeccionou-se blocos cerâmicos com medidas em conformidade com a ISO 6872/1995. Em seguida obteve-se o glaze natural. A padronização da rugosidade superficial foi conferida com auxílio de um rugosímetro, e os blocos foram então divididos em cinco grupos. O Grupo I (controle) foi testado com glaze. Para os testes realizados nos demais grupos, os blocos receberam um tratamento de asperização por meio de uma ponta diamantada 4137 (KG Sorensen). Em seguida foram polidos com diferentes protocolos. No grupo II, o sistema de polimento dura white (Shofu). No grupo III, o sistema de polimento dura white (shofu) associado a uma pasta diamantada aplicada com disco de feltro. No grupo IV o sistema de polimento Exa Cerapol (Edenta) e no grupo V, este mesmo sistema mais pasta diamantada aplicada com disco de feltro. Após os procedimentos de acabamento e polimento, foi avaliada a rugosidade conseguida (Ra), para se avaliar a eficácia dos métodos testados. A análise estatística por ANOVA (p ≤ 0,05) mostrou não haver diferença estatisticamente significante entre os grupos (G2=3,820,58; G3=3,550,61; G4=4,050,40; G5=3,950.47) . Feito isto, os corpos-de-prova foram submetidos a um ensaio mecânico de resistência à flexão em três pontos, e também neste caso, os resultados depois de tratados estatisticamente não demonstraram diferenças estatísticas entre os grupos glazeados e os grupos que receberam tratamento (G1=132,126,9 MPa; G2=123,317,4 MPa; G3=114,519,3 MPa; G4=104,211,9 MPa e G5=104,719,1 MPa) . Após a realização destas avaliações, tornou-se possível concluir que o uso dos sistemas de acabamento e polimento testados neste trabalho permite obter superfícies com rugosidade similar a obtida com o glaze natural e não interferem na resistência à flexão da cerâmica utilizada.

Estudo numérico da adequação de diferentes tipos de leis coesivas na previsão da resistência de juntas adesivas por Modelos de Dano Coesivo

O uso de ligações adesivas aumentou significativamente nos últimos anos e é hoje em dia uma técnica de ligação dominante na indústria aeronáutica e automóvel. As ligações adesivas visam substituir os métodos tradicionais de fixação mecânicos na união de estruturas. A melhoria ao longo dos anos de vários modelos de previsão de dano, nomeadamente através do Método de Elementos Finitos (MEF), tem ajudado ao desenvolvimento desta técnica de ligação. Os Modelos de Dano coesivo (MDC), usados em conjunto com MEF, são uma ferramenta viável para a previsão de resistência de juntas adesivas. Os MDC combinam critérios da resistência dos materiais para a iniciação do dano e conceitos da mecânica da fratura para a propagação da fenda. Existem diversas formas de leis coesivas possíveis de aplicar em simulações por MDC, em função do comportamento expectável dos materiais que estão a ser simulados. Neste trabalho, estudou-se numericamente o efeito de diversas formas de leis coesivas na previsão no comportamento de juntas adesivas, nomeadamente nas curvas forçadeslocamento (P-) de ensaios Double-Cantilever Beam para caracterização à tração e ensaios End-Notched Flexure para caraterização ao corte. Também se estudou a influência dos parâmetros coesivos à tração e corte nas curvas P- dos referidos ensaios. Para o Araldite®AV138 à tração e ao corte, a lei triangular é a que melhor prevê o comportamento do adesivo. Para a previsão da resistência de ambos os adesivos Araldite® 2015 e SikaForce® 7752, a lei trapezoidal é a que melhor se adequa, confirmando assim que esta lei é a que melhor caracteriza o comportamento de dano de adesivos tipicamente dúcteis. O estudo dos parâmetros revelou influência distinta na previsão do comportamento das juntas, embora com bastantes semelhanças entre os diferentes tipos de adesivos.

Resistência e dilatância de solos cimentados : uma abordagem teórico-experimental

A busca de soluções racionais para problemas geotécnicos envolvendo solos cimentados, tanto naturais como artificiais, e sua incorporação à prática corrente da Engenharia Geotécnica, requer primordialmente o estabelecimento de critérios de análise, projeto e execução tecnicamente confiáveis e economicamente viáveis, o que, por sua vez, implica na capacidade de prever o comportamento mecânico desses materiais cimentados quando submetidos a condições específicas de trabalho. Neste contexto, o presente trabalho apresenta uma contribuição ao desenvolvimento de um arcabouço teórico fundamental à compreensão do comportamento geotécnico de solos cimentados, através de uma abordagem que contemplou, além da caracterização do comportamento básico de solos cimentados, a investigação teórica e experimental da relação tensão-dilatância-resistência observada na compressão triaxial para uma variada gama de materiais reconstituídos e cimentados. Todos os aspectos analisados do comportamento mecânico dos solos cimentados investigados foram, em maior ou menor grau, influenciados pela variação do grau de cimentação, da tensão efetiva média inicial e do índice de vazios. A análise da resposta dos materiais cimentados no espaço tensão-dilatância permitiu concluir, a partir do reconhecimento de padrões claros de comportamento, que a teoria da tensão-dilatância fornece um arcabouço com potencial para a interpretação do comportamento tensão-deformação e da resistência de materiais cimentados, na medida em que incorpora a dilatância como fator importante do comportamento geotécnico.

Avaliação de Diferentes Compósitos na Resistência à Fratura de Núcleos de Preenchimento

Objective: To evaluate and compare the fracture strength of different composite resins used for core buildup. Method: Thirty-six bovine teeth were decoronated at the cervical third to standardize the length of specimens at 20 mm. Under constant irrigation, the canals were prepared with #5 Largo drills corresponding to the size and diameter of #3 Reforpost fiberglass post. The posts were cemented with Enforce resin sealer, being 16 mm inside the root canal and 4 mm outside the root canal, and the material was light-activated for 30 seconds at each side. The specimens were divided into 3 groups (n=12), in which cores (4 mm diameter and 5 mm high) were prepared from a prefabricated standard with three types of composite resins: Group 1: Z100 (3M), Group 2: Z250 (3M) and Group 3: P60 (3M). The specimens were fixed in a cylindrical device with an adaptor at 45o inclination. This device was adapted to a universal testing machine (EMIC) to simulate the force until fracture of the specimen. Data were subjected to ANOVA (p<0.05). Results: The Z250 resin cores presented the highest mean fracture strength (45.453 kgf), while the mean fracture strengths in Group 1 and Group 3 were 38.014 and 39.506 kgf, respectively. P60 caused the largest number of root fractures. Conclusion: Considering the characteristics and properties of the tested resins, Z250 appears as the most indicated for core buildup.

Caracterização microestrutural e mecânica de aços bifásicos de ultra-alta resistência como médio teor de carbono

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Resistência à fadiga cíclica de instrumentos rotatórios de níquel-titânio de diferentes características geométricas antes e após o uso

O objetivo do presente estudo foi avaliar a resistência à fadiga cíclica de instrumentos rotatórios de níquel-titânio de diferentes características geométricas, antes e após o uso em canais artificiais. Foram selecionadas limas rotatórias do Sistema Race (FKG Dentaire) e do Sistema K3 (SybronEndo) de conicidade 0,04, com 25mm de comprimento e diâmetro de ponta de 25, padrão ISO. As mesmas foram divididas em quatro grupos experimentais, com doze limas cada, totalizando quarenta e oito instrumentos. Os grupos foram assim divididos: grupo A0, instrumentos Race sem nenhum uso; grupo A5, instrumentos Race de cinco usos; grupo B0, instrumentos K3 de nenhum uso e grupo B5, instrumentos K3 de cinco usos. A simulação de uso foi realizada em canais artificiais de resina, com curvatura de 40° e raio de 5mm, utilizando uma peça de mão com contra-ângulo, acionado por motor elétrico, na velocidade de 350 rpm e 1 N/cm de torque. Todos os grupos foram submetidos a ensaios de fadiga cíclica num dispositivo que permitia o instrumento girar livremente, reproduzindo uma instrumentação rotatória num canal curvo. O tempo despendido até a fratura foi aferido por um cronômetro. Para avaliação estatística empregou-se o teste ANOVA para dois fatores e foi observada diferença estatisticamente significante entre as amostras. O teste de Tukey foi utilizado para verificar a diferença entre as médias dos grupos. Os resultados mostraram que o uso e a característica geométrica dos instrumentos influenciam na sua resistência à fadiga cíclica (p<0,05). As limas do grupo B0 (K3 sem nenhum uso) apresentaram maior resistência à fadiga, quando comparadas às limas dos demais grupos experimentais, independente do número de uso.

Resistência à flexão em porcelana feldspática: efeito da ciclagem mecânica e limite de fadiga pelo método escada

This study evaluated the fatigue limit (FL) by the staircase method and the effect of mechanical cycling on the flexural strength (FS) of Duceragold feldspathic porcelain. Specimens (25 x 5 x 2 mm) were made according to manufacturer’s directions and submitted to three-point flexural strength test (n = 10). To determine FL (n = 30; 10,000 cycles; 2 Hz), an initial loading of 60% of the FS and an incremental loading (step) of 3% of the FS were used. Data were analyzed by Anova and Tukey´s test (p < 0.05). Although the proposed cycles have not reduced FS significantly, fractography analysis showed striation, characteristic signs of mechanical fatigue.

Sistema adesivo universal: influência da técnica de condicionamento e da pressão pulpar com soro fetal bovino ou água deionizada na resistência de união à dentina humana

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)