Engenharia Mecânica é o ramo da engenharia que aplica os princípios da engenharia, física e ciência
dos materiais para a concepção, análise, fabricação e manutenção de sistemas
mecânicos.
É o ramo da
engenharia que envolve a concepção, produção e operação de máquinas e
ferramentas. É uma das mais antigas e mais amplas das disciplinas da engenharia.
Engenheiros mecânicos projetam e constroem motores, usinas de
energia, entre outros.
A área de
engenharia requer uma compreensão dos conceitos básicos, incluindo mecânica, cinemática, termodinâmica, ciência
dos materiais, análise estrutural e eletricidade. Engenheiros
mecânicos usam esses princípios fundamentais, juntamente com ferramentas como
engenharia auxiliada por computador, e gestão do ciclo de vida do produto para
projetar e analisar fábricas, equipamentos e máquinas industriais, sistemas de
aquecimento e refrigeração, sistemas de transporte, aeronaves, embarcações, robótica,
dispositivos médicos, armas, e outros.
Engenheiros
mecânicos projetam e constroem motores, usinas de energia...
Mecânica
surgiu como um campo durante a revolução industrial na Europa
no século XVIII; no entanto, o seu desenvolvimento pode ser rastreada até
vários milhares de anos em todo o mundo. Engenharia Mecânica como ciência
surgiu no século XIX, como resultado de desenvolvimentos no campo da
física. O campo tem evoluído continuamente para incorporar os avanços em tecnologia,
os engenheiros mecânicos de hoje estão buscando empreendimentos em áreas
como mecatrônica, e nanotecnologia. Mecânica sobrepõe-se com engenharia
aeroespacial, engenharia metalúrgica, engenharia civil, engenharia
elétrica, engenharia de petróleo, engenharia de produção, engenharia
química e outras disciplinas de engenharia para quantidades variadas. Engenheiros
mecânicos também podem trabalhar no campo da engenharia biomédica,
especificamente com biomecânica, fenômenos de transporte e modelagem.
Ciências mecânicas
A engenharia
mecânica é didaticamente dividida em áreas como a criação que freqüentemente
se entrelaçam nos diversos ramos de atuação. Destas áreas, aquelas mais
próximas à física são chamadas ciências mecânicas e servem de base teórica às
áreas de direta aplicação de engenharia. As ciências mecânicas pouco
abordam aspectos tecnológicos e práticos, tratam de conceitos básicos bem
estabelecidos e que muito dificilmente se tornam ultrapassados.
Quantidade
de movimento transferida através de pêndulos, objeto de estudo da mecânica geral.
Mecânica geral
A mecânica
geral engloba áreas fundamentais da física, podendo ser separada em estática e dinâmica.
Suas abordagens mais conhecidas são: clássica, de Lagrange e a dinâmica
dos corpos rígidos. Ainda que a mecânica geral inclua teorias fundamentais de
dinâmica, teorias mais sofisticadas a respeito fogem ao tipo de abordagem, que
geralmente trata de corpos inflexíveis e é pouco viável para análise de sistemas complexos.
São
estudados pela mecânica geral modelos de atrito, inércia,
choque mecânico, trabalho e energia, gravitação e quantidade
de movimento. Estes conceitos são imprescindíveis ao desenvolvimento das demais
áreas de engenharia mecânica.
Dinâmica
A dinâmica,
não só no campo da mecânica, estuda a forma como elementos se comportam e
interagem entre si, ao longo do tempo. Considera-se um sistema
dinâmico se o estado ou condição em que o mesmo se encontra não depende
apenas das forças ou condições momentâneas a que é submetido, mas
também depende do estado anterior em que se encontrava. Este tipo de sistema
físico geralmente acarreta em modelos matemáticos de equações diferenciais.
A análise envolvida pode atingir alto grau de complexidade demandando
soluções algébricas sofisticadas ou até se restringindo a simulações
numéricas (através de modelos computacionais).
Na mecânica,
a dinâmica é empregada em diversos tipos de tecnologia, como suspensão de automóvel, motores,
projetos de navios e estruturas offshore, aeronaves, projeto de próteses ósseas
etc.
Regulador centrífugo,
utilizado por James Watt em motor a vapor, em 1788)
Controle
A engenharia
de controle e automação tem como objetivo o desenvolvimento de máquinas
acopláveis a sistemas dinâmicos, com a função de modificar o comportamento
dos mesmos. Por trás do projeto de controle, envolvem-se as teorias de dinâmica associadas
a lógicas de controle.
Os primeiros
sistemas de controle foram criados para limitar a velocidade de máquinas a
vapor, no século XVIII. Estes sistemas eram puramente mecânicos. Hoje, são mais
comuns dispositivos que envolvem partes eletrônicas e eletromecânicas, contendo
sensores, atuadores e controladores digitais, como é o caso dos sistemas de
injeção eletrônica de combustível de veículo automotores e piloto automático de
navios, aeronaves e mísseis.
Mecânica dos sólidos
Simulação do
estado de distribuição de tensões num automóvel em colisão, por elementos
finitos
Também
conhecida como resistência dos materiais, a mecânica dos sólidos estuda o
comportamento de corpos submetidos a esforços mecânicos. Entre as
principais teorias, envolvem-se a da elasticidade, plasticidade e
estabilidade
Exemplo de engrenagem: Engrenagem Cônica
A mecânica
dos sólidos é fundamental no desenvolvimento de estruturas e elementos de
máquinas, tais como engrenagens, árvores (eixos), mancais, etc.
Permite estudar as variações de tensões e deformações ao longo
do sólido (ou peça), essenciais ao dimensionamento do mesmo. Para
corpos de geometria e carregamento (forças externas)
complexos, bem como aqueles constituídos de materiais não-isotrópicos, é
necessário utilizar técnicas numéricas assistidas por computador, a fim de
determinar os campos de tensão ou deformação, como por exemplo:- Método das diferenças finitas;
- Método dos elementos finitos;
- Método dos elementos de contorno.
http://pt.wikipedia.org/wiki/Engenharia_mec%C3%A2nica
