MS26NB_2013-2

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Ministério da Educação 
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ 
Campus Pato Branco 
 
PLANO DE ENSINO 
 
CURSO ENGENHARIA MECÂNICA MATRIZ 509 
 
FUNDAMENTAÇÃO LEGAL Resolução n°154/09 – COEPP. 
 
DISCIPLINA/UNIDADE CURRICULAR CÓDIGO PERÍODO CARGA HORÁRIA (54) 
Mecânica dos Sólidos C MS26NB 6 AT AP APS AD APCC Total 34 17 3 0 0 54 
AT: Atividades Teóricas, AP: Atividades Práticas, APS: Atividades Práticas Supervisionadas, AD: Atividades a Distância, APCC: Atividades 
Práticas como Componente Curricular. 
 
PRÉ-REQUISITO Ciência dos Materiais. 
EQUIVALÊNCIA 
 
OBJETIVOS 
Estudar os mecanismos de falha dos materiais e componentes mecânicos em diversas condições de carregamento e 
serviço. Capacitar o aluno a aplicar os princípios da mecânica da fratura e fadiga em projetos e análises de peças e 
estruturas. 
 
EMENTA 
Modos de falha em materiais e comportamento mecânico; Introdução à mecânica da fratura linear elástica; o fenômeno da 
fadiga; resistência à fadiga dos metais; resistência à fadiga de componentes mecânicos; efeito de solicitações médias; 
estados de tensão e deformação multiaxiais em fadiga; propagação de trincas de fadiga. 
 
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 
ITEM EMENTA CONTEÚDO 
1 Modos de falha em materiais e comportamento 
mecânico 
Definição 
Modos de falha independentes do tempo 
Modos de falha dependentes do tempo 
Ensaio de impacto 
Modelo para transição dútil-frágil 
 
2 Introdução à mecânica da fratura linear elástica 
Propagação da trinca 
Critério de Griffith 
Fator de intensidade de tensão 
Fator geométrico 
 
3 O fenômeno da fadiga 
Introdução 
Nucleação de trincas 
Comportamento macroscópico 
Exigências de uma análise de fadiga 
 
4 Resistência à fadiga dos metais 
Ensaios de fadiga 
Curva S-N 
Curva E-N 
 
5 Resistência à fadiga de componentes mecânicos 
Introdução 
Efeitos sobre a curva S-N 
Efeito do acabamento superficial 
Efeito da temperatura 
Influência da concentração de tensão 
Efeito da descontinuidade geométrica 
 
6 Efeito de solicitações médias 
Diagramas Sa-Sm 
Concentração de tensão sob tensões médias 
Coeficiente de segurança 
Carregamento combinado 
7 Estados de tensão e deformação multiaxiais em fadiga 
Relações de freqüência e de fase 
Tensões alternadas multiaxiais simples 
Tensões variadas multiaxiais simples 
Tensões multiaxiais complexas 
8 Propagação de trincas de fadiga Correlação a-dK A vida de propagação 
 
 
PROFESSOR TURMA 
Robson Gonçalves Trentin 6MC 
 
ANO/SEMESTRE CARGA HORÁRIA (38) 
2013/2 AT AP APS AD APCC Total 38 10 3 0 0 51 
AT: Atividades Teóricas, AP: Atividades Práticas, APS: Atividades Práticas Supervisionadas, AD: Atividades a Distância, APCC: Atividades 
Práticas como Componente Curricular. 
 
DIAS DAS AULAS PRESENCIAIS 
Dia da semana Segunda Terça Quarta Quinta Sexta Sábado 
Número de aulas no semestre 48 
 
PROGRAMAÇÃO E CONTEÚDOS DAS AULAS (PREVISÃO) 
Dia/Mês ou 
Semana Conteúdo das Aulas 
Número 
de Aulas 
07/10/13 
Apresentação da disciplina e da ementa 
Modos de falha em materiais e comportamento mecânico: 
Definição 
Modos de falha independentes do tempo 
Modos de falha dependentes do tempo 
3 
14/10/13 
Modos de falha em materiais e comportamento mecânico: 
Ensaio de impacto 
Modelo para transição dútil-frágil 
3 
21/10/13 
Introdução à mecânica da fratura linear elástica: 
Propagação da trinca 
Critério de Griffith 
Fator de intensidade de tensão 
Fator geométrico 
3 
04/11/13 
Introdução à mecânica da fratura linear elástica: 
Fator de intensidade de tensão 
Fator geométrico 
3 
11/11/13 
O fenômeno da fadiga: 
Introdução 
Nucleação de trincas 
Comportamento macroscópico 
Exigências de uma análise de fadiga 
3 
18/11/13 
O fenômeno da fadiga: 
Comportamento macroscópico 
Exigências de uma análise de fadiga 
3 
25/11/13 
Resistência à fadiga dos metais: 
Ensaios de fadiga 
Curva S-N 
Curva E-N 
3 
02/12/13 
Resistência à fadiga de componentes mecânicos: 
Introdução 
Efeitos sobre a curva S-N 
Efeito do acabamento superficial 
3 
09/12/13 Primeira avaliação (P1); 3 
16/12/13 
Resistência à fadiga de componentes mecânicos: 
Efeito da temperatura 
Influência da concentração de tensão 
Efeito da descontinuidade geométrica 
3 
20/01/14 
Efeito de solicitações médias: 
Diagramas As-Sm 
Concentração de tensão sob tensões médias 
Coeficiente de segurança 
Carregamento combinado 
3 
27/01/14 
Efeito de solicitações médias: 
Coeficiente de segurança 
Carregamento combinado 
Efeito de solicitações médias: 
Exercícios 
3 
03/02/14 
Estados de tensão e deformação multiaxiais em fadiga: 
Relações de freqüência e de fase 
Tensões alternadas multiaxiais simples 
Tensões variadas multiaxiais simples 
Tensões multiaxiais complexas 
Exercícios 
3 
10/02/14 Segunda avaliação (P2); 3 
17/02/14 
Propagação de trincas de fadiga: 
Correlação a – dK 
A vida de propagação 
3 
24/02/14 Prova substitutiva (S1 ou S2) 3 
 3 
 
 
 
PROCEDIMENTOS DE ENSINO 
AULAS TEÓRICAS 
Aula expositiva dialogada; 
AULAS PRÁTICAS 
Trabalho individual; Trabalho em Grupo; Projeto. 
ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS 
 
Lista de exercícios propostos sobre fadiga dos componentes. 
 
ATIVIDADES A DISTÂNCIA 
Não se aplica 
ATIVIDADES PRÁTICAS COMO COMPONENTE CURRICULAR 
Não se aplica 
 
PROCEDIMENTOS DE AVALIAÇÃO 
Descrição resumida das formas de avaliação da disciplina/unidade curricular. 
1) A disciplina de Mecânica dos Sólidos C contempla avaliação nas aulas. 
2) Considerar-se aprovado na disciplina, o aluno que tiver freqüência igual ou superior a 75% e nota final (NF) igual ou 
superior a 6,0. 
3) A verificação do aproveitamento das aulas teóricas será realizada através de duas provas (P1 e P2). 
4) A nota final da disciplina será calculada do seguinte modo: NF = (P1+P2)/2. 
5) Os alunos que não atingiram a nota final para aprovação podem efetuar uma prova substitutiva S1 ou S2, a mesma 
substituirá a prova com menor nota, podendo esta ser maior ou menor que 6,0, ficando então o cálculo da nota final da 
seguinte maneira: NF = (S1+P2)/2, onde P2 > P1 ou NF = (P1+S2)/2, onde P2 < P1. Caso P1 = P2, qualquer uma das notas 
poderá ser substituída no cálculo de NF. 
6) O conteúdo da prova substitutiva S1 abrangerá o conteúdo referente a prova P1, e o conteúdo da prova substitutiva S2 
abrangerá o conteúdo referente a prova P2. Caso P1 = P2 o aluno optará em fazer S1 ou S2. 
7) O aluno poderá fazer o uso da prova substitutiva (S1 ou S2), na ausência de P1 ou P2. Neste caso a prova substitutiva 
não será aplicada sobre a menor nota. 
 
REFERÊNCIAS 
Referencias Básicas: 
NORTON, R. L., Projeto de máquinas: uma abordagem integrada, 2ª ed., Porto Alegre: Bookman, 2004. 
SHIGLEY, J. E.; MISCHKE, C. R.; BUDYNAS, R. G., Projeto de engenharia mecânica, 7ª. ed., Porto Alegre: 
Bookman, 2005. 
CALLISTER JR.; William D., Ciência e engenharia de materiais: uma introdução, 7ª ed., Rio de Janeiro, 
RJ: LTC, 2008. 
Referências Complementares: 
LINGAIAH, K., Machine design databook, United States of América: McGraw-Hill, 2003. 
JUVINALL, R. C.; MARSHEK, K. M., Fundamentals of machine component design, 2nd. ed., New York: J. 
Wiley, 1991. 
FUCHS, H. O.; STEPHENS, R. I., Metal fatigue in engineering, New York: J. Wiley, 1980. 
DOUGHTIE, V. L.; VALLANCE, A., Design of machine members, 4ªed., New York: McGraw-Hill Book 
Company, 1964. 
ALMEN, J. O.; BLACK, P., Residual stresses and fatigue in metals, New York: McGraw-Hill, 1963. 
 
ORIENTAÇÕES GERAIS 
 
 
 
Assinatura do Professor Assinatura do Coordenador do Curso