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Universidade Estadual de Campinas |
Faculdade de Engenharia Mecânica |
Aula 43
Assunto : Sólidos
Objetivos:
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Foi feita uma breve revisão da aula precedente abordando-se os tópicos
sobre cinemática de corpos sólidos e expansão em série
de Taylor. Prosseguiu-se com o tópico sobre deformação
em sólidos utilizando-se a notação tensorial. Foi
definido o conceito de tensor gradiente e a partir deste, o gradiente do
campo de deslocamentos de um corpo sólido.
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Observou-se que o tensor gradiente do campo de deslocamentos pode ser escrito
como a soma de dois tensores: o tensor de deformação e o
tensor de rotação infinitesimal.
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Uma vez tendo sido decomposto o campo de deslocamentos do corpo sólido
numa parte associada à deformação e outra associada
á rotação, reescreveu-se a expressão para o
seu campo de deslocamentos através de uma expansão em série
de Taylor numa vizinhança de um ponto arbitrário pertencente
a esse mesmo corpo. Estando dentro da faixa de pequenas deformações,
foi possível desprezar os termos de ordens quadrática e acima
da expansão de Taylor para obter uma relação entre
os estados deformado e não-deformado de um corpo sólido.
A relação entre estes estados foi caracterizada pelo que
se definiu como gradiente de deformação.
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Através do tensor gradiente de deformação e de algumas
manipulações algébricas foi possível chegar
a uma medida de deformação denominada "tensor de deformação
de Cauchy-Green". Observou-se que este tensor fornece uma medida para a
deformação global de um corpo sólido independentemente
de se considerar pequenas deformações ou não. Tornou-se
claro ainda que, a menos de um termo não-linear, o tensor de Cauchy-Green
se reduz ao tensor de deformação infinitesimal.
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Finalmente, foram caracterizados os movimentos de corpo rígido em
sólidos. Observou-se que as ações de movimento rígidas
podem ser descritas como a soma de uma parcela de translação
e outra de rotação, sendo esta última dada pelo produto
vetorial entre o vetor axial de rotação e um vetor que define
a distância entre pontos arbitrários do corpo e um sistema
de referência posicionado no interior do mesmo.
Referência: um bom texto que explica a filosofia
a ser adotada neste curso está no arquivo solid.pdf
disponível em http://www.fem.unicamp.br/~em421/textos.htm
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