Esta obra é acima de tudo uma ferramenta didática que pretende dar apoio aos alunos de pré-graduação no estudo do comportamento mecânico dos materiais. Todas as classes de materiais (metais, polímeros, cerâmicos e compósitos) são abordadas, relacionando para cada uma delas a estrutura com as propriedades mecânicas.
Este livro está organizado em sete partes: Parte A – Deformação elástica, Parte B – Diagramas de fases, Parte C – Deformação plástica, Parte D – Mecânica da fratura e fadiga, Parte E – Fluência, Parte F – Atrito e desgaste e Parte G – Oxidação e corrosão.
No projeto de um componente feito de um determinado material, é preciso evitar que o material atinja um valor crítico de uma determinada propriedade que possa levar à sua rotura. As várias partes deste livro descrevem assim os principais modos de rotura: por falta de rigidez, por deformação plástica excessiva, por rotura frágil, por acumulação de dano em ciclos repetidos de tensão (fadiga), por uma acumulação de deformação excessiva a elevadas temperaturas (fluência), por desgaste e por ataque químico (corrosão). A parte que trata os diagramas de fases não está relacionada com uma propriedade mecânica mas é fundamental para compreender mecanismos que permitem alterar a resistência de ligas metálicas. Para cada propriedade, descrevem-se os métodos de ensaio, os mecanismos teóricos que explicam o comportamento do material, os métodos para melhorar o seu comportamento, e como projetar e selecionar um material.
1. Introdução
Parte A – Deformação elástica
2. Comportamento elástico
3. Princípio da energia potencial total mínima
4. Ligações atómicas
5. Empilhamento de átomos num sólido
6. Origem de algumas propriedades dos materiais
7. Projeto e seleção de materiais em termos de rigidez
Parte B – Diagramas de fases
8. Difusão
9. Transformações de fase
10. Diagramas de fases
Parte C – Deformação plástica
11. Cedência e ductilidade
12. Mecanismos de deformação
13. Mecanismos de endurecimento
14. Projeto e seleção de materiais em termos de cedência
Parte D – Mecânica da fratura e fadiga
15. Mecânica da fratura
16. Fadiga
17. Projeto e seleção de materiais em termos de fratura
Parte E – Fluência
18. Fluência
19. Projeto e seleção de materiais em termos de fluência
Parte F – Atrito e desgaste
20. Atrito e desgaste
21. Projeto e seleção de materiais em termos de desgaste
Parte G – Oxidação e corrosão
22. Oxidação
23. Corrosão
Anexo 1. Métodos de análise
1. Exame macroscópico
2. Exame por microscopia ótica
3. Microscopia eletrónica de transmissão
4. Microscopia eletrónica de varrimento
5. Microscopia de varrimento por sonda
6. Análise dilatométrica
Lucas Filipe Martins da Silva nasceu em França em 1973. Licenciou-se em Engenharia Mecânica pela Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (FEUP) em 1996. Fez o mestrado pela FEUP em 1999. Doutorou-se pela Universidade de Bristol, Inglaterra, em 2004. Está ligado ao Departamento de Engenharia Mecânica da FEUP desde 1996, ano em que foi contratado como Assistente Estagiário. É atualmente Professor Auxiliar com Agregação daquela instituição na área do comportamento mecânico dos materiais e Coordenador da Secção de Materiais e Processos Tecnológicos. Publicou 94 artigos em revistas internacionais ISI (74 como autor e 20 como editor) e 18 livros. De acordo com a ISI, tem 453 citações independentes e um índice h de 14. É editor da revista The Journal of Adhesion (formalmente a partir de 2013) e membro do conselho editorial das revistas International Journal of Adhesion and Adhesives, Journal of Adhesion Science and Technology e Journal of Materials: Design and Applications. É coeditor da série de livros da Springer Advanced Structured Materials e Springer Briefs in Engineering: Computational Mechanics. É presidente da Associação Portuguesa de Adesão e Adesivos. É chairman das conferências AB (Adhesive Bonding), CLBA (Conferência Luso-Brasileira de Adesão e Adesivos) e foi co-chairman das conferências internacionais ACE-X (Advanced Computational Engineering and Experimenting) de 2008 a 2012.