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O projeto mecânico de máquinas, veículos e estruturas

Projetar máquinas, veículos e estruturas que sejam seguros, confiáveis e econômicos requer o uso eficiente de materiais e a garantia de que falhas estruturais não ocorrerão. É, portanto, apropriado nos cursos de graduação em Engenharia o estudo do comportamento mecânico dos materiais, especialmente tópicos como deformação, fratura e fadiga.

Projetistas de máquinas, veículos e estruturas devem alcançar níveis aceitáveis de desempenho e economicidade, ao mesmo tempo em que se esforçam para garantir que o produto projetado seja seguro e durável. Para assegurar desempenho, segurança e durabilidade, é necessário evitar o excesso de deformação, isto é, flexão, torção, ou estiramento dos componentes (partes) da máquina, veículo ou estrutura.

A preocupação mais básica em um projeto mecânico para evitar uma falha é que as tensões no componente não devem exceder a resistência do material. A resistência é simplesmente o nível de tensão que provoca uma deformação ou falha por fratura. Complexidades adicionais ou causas particulares de falha muitas vezes requerem análise adicional, tal como nos casos seguintes:

– Tensões frequentemente presentes que atuam em mais de uma direção; ou seja, se o estado de tensões é biaxial ou triaxial.

– Componentes reais podem conter defeitos ou até mesmo trincas que devem ser especificamente consideradas.

– Tensões que podem ser aplicadas por longos períodos de tempo.

– Tensões que podem ser repetidamente aplicadas e removidas, ou a direção de aplicação da tensão que é repetidamente invertida.

Texto escrito com informações do livro Comportamento Mecânico dos Materiais.