Mecânica dos sólidos

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Mecânica dos sólidos é o ramo da Mecânica do contínuo que estuda comportamento deformável dos sólidos. Neste contexto a matéria é constituída por um meio contínuo de posições bem definidas, de modo que deformações, translações e rotações possam ser bem descritas e dissociadas para análise. A mecânica dos sólidos utiliza tensores para descrever tensões, deformações e as relações entre estas quantidades.

A partir da mecânica dos sólidos é possível prever o comportamento do sólido sob a ação de forças de contato, gradientes de temperatura, campos gravitacionais, campos eletromagnéticos entre outros agentes internos e externos. Dessa forma ela se mostra uma ferramenta fundamental para engenheiros, na concepção de máquinas, edificações e outros produtos; para a geologia e para muitos ramos da física, tal como ciência dos materiais. Há ainda aplicações específicas em muitas outras áreas, como para entender a anatomia de seres vivos, e o projeto de próteses dentárias e implantes cirúrgicos.

Mecânica do contínuo
Estudo da física de materiais contínuos
Mecânica dos sólidos
Estudo da física de materiais contínuos com uma forma de repouso definida.
Elasticidade
Descreve materiais que retornam à sua forma de repouso depois que as tensões aplicadas são removidas.
Plasticidade
Descreve materiais que se deformam permanentemente após uma tensão aplicada superar um determinado limite.
Reologia
Estudo de materiais com características de sólido e fluido.
Mecânica dos fluidos
Estudo da física de materiais contínuos que se deformam quando submetidos a uma força.
Fluidos não newtonianos não apresentam taxas de deformação proporcionais às tensões cisalhantes aplicadas.
Fluidos newtonianos apresentam taxas de deformação proporcionais às tensões cisalhantes aplicadas.

Deformação[editar | editar código-fonte]

Deformação de um corpo é qualquer mudança na configuração geométrica do corpo que leve a uma variação de suas forma ou dimensões. Diversos fatores podem influenciar, tais como geometria, propriedade dos materiais e forças externas, permitindo classificá-las de acordo com sua natureza. Existem três classificações principais, uma quanto magnitude (pequenas ou grandes deformações), outra quanto a sua natureza multidirecional (isotropia ou anisotropia) e outra ainda quanto a seu comportamento elástico ou plástico.

A análise de pequenas deformações é passível de modelos relativamente simples que envolvem cálculo e álgebra. Contudo, a análise de grandes deformações exige métodos mais sofisticados através de análise numérica. Ainda, para muitos materiais (principalmente metais), há uma proporcionalidade entre tensão e deformação, um comportamento previsto pela Lei de Hooke.

Tensão[editar | editar código-fonte]

Tensão é a grandeza tensorial física que representa os esforços internos dentro de um corpo.

Análise de equilíbrio[editar | editar código-fonte]

De acordo com os enunciados da física newtoniana, um corpo, após sofrer a ação de um carregamento t e uma deformação ε, deverá estar em um novo estado de equilíbrio de forças de acordo com a equação:

Análise de esforços[editar | editar código-fonte]

Para uma dada força de corpo t aplicada a face de área A e vetor normal n de um corpo, haverá um esforço interno σ para equilibrar este corpo.

Este tensor tensão guarda toda a informação de tensões do corpo e pode ser utilizado para análise de falha deste corpo sobre qualquer carregamento conhecido.

Ver também[editar | editar código-fonte]

Bibliografia[editar | editar código-fonte]


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