Aula 05 - Tensão x Deformação

Curso de Engenharia de Produção

Resistência dos Materiais

Resistência dos Materiais O Ensaio de Tração Tração e Compressão: Compressão:

A resistência de um material depende de sua capacidade ele suportar uma carga sem deformação excessiva ou ruptura. Essa propriedade é inerente ao próprio material e eleve ser determinada por métodos experimentais. Os testes mais importantes importantes são os ensaios de Tração ou Compressão Co mpressão

Resistência dos Materiais O Ensaio de Tração Tração e Compressão: Compressão: Este teste é usado primariamente para determinar a relação entre a tensão normal média e a deformação normal média em muitos materiais usados na engenharia, como metais, cerâmicas, polmeros e compósitos.

Resistência dos Materiais Diagrama tensão-deformação:

!tili"ando os dados registrados, podemos determinar a tensão nominal, ou tensão de engenharia

Resistência dos Materiais Diagrama tensão-deformação:

#a mesma maneira, a deformação nominal, ou deformação de engenharia, é determinada diretamente pela leitura da

deformação no extensometro.

Resistência dos Materiais Diagrama tensão-deformação:

O diagrama tensão$deformação é muito importante na engenharia por%ue proporciona os meios para se o&terem dados so&re a resistência ' tração (ou compressão) de um material sem considerar o tamanho ou a forma fsica do material, isto é, sua geometria.

Resistência dos Materiais Diagrama tensão-deformação:

A *igura mostra o diagrama tensão$deformação caracterstico para um corpo de prova de aço

Resistência dos Materiais Diagrama tensão-deformação:

A *igura mostra o diagrama tensão$deformação caracterstico para um corpo de prova de aço

Resistência dos Materiais Diagrama tensão-deformação:

Comportamento Elástico as deformaç+es no corpo de prova estão

dentro da primeira região mostrada na *igura. odemos ver %ue a curva é na verdade uma linha reta em grande parte dessa região, de modo %ue a tensão é proporcional ' deformação. Em outras palavras, o material é linearmente el-stico.

Resistência dos Materiais Diagrama tensão-deformação:

O limite superior da tensão para essa relação linear é denominado limite de proporcionalidade, s /e a tensão ultrapassar ligeiramente o limite de proporcionalidade o material ainda pode responder de maneira el-stica.

Resistência dos Materiais Diagrama tensão-deformação:

Escoamento: !m pe%ueno aumento na tensão acima do limite de

elasticidade resultar- no colapso do material e far- com %ue ele se deforme permanentemente. A tensão %ue causa escoamento é denominada tensão de escoamento ou ponto de escoamento, se , e a deformação %ue ocorre é denominada deformação pl-stica

Resistência dos Materiais Diagrama tensão-deformação:

Endurecimento por deformação: 0uando o escoamento tiver

terminado, pode$se aplicar uma carga adicional ao corpo de prova, o %ue resulta em uma curva %ue cresce continuamente, mas torna$ se mais achatada até atingir uma tensão m-xima denominada limite de resistência, sr .

Resistência dos Materiais Diagrama tensão-deformação:

Estricção: 1o limite de resistência, a -rea da seção transversal

começa a diminuir em uma região locali"ada do corpo de prova, em ve" de em todo o seu comprimento do corpo de prova causado por planos desli"antes no interior do material e as deformaç+es causadas por tensão de cisalhamento.

Resistência dos Materiais Diagrama tensão-deformação:

Estricção:

2omo a deformação ocorre transversalmente, diminuindo continuamente a -rea da seção transversal, a -rea menor só pode suportar uma carga sempre decrescente. or conse%uência, o diagrama tensão$deformação tende a curvar$se para &aixo até o corpo de prova %ue&rar, %uando atinge a tensão de ruptura, srup

Resistência dos Materiais Diagrama tensão-deformação:

Resistência dos Materiais Diagrama tensão-deformação: Materiais Dúcteis:

0ual%uer material %ue possa ser su&metido a grandes deformaç+es antes de sofrer ruptura. orcentagem de alongamento orcentagem de redução da área

Resistência dos Materiais Diagrama tensão-deformação: Materiais Dúcteis:

Resistência dos Materiais Diagrama tensão-deformação: Materiais !rágeis:

0ual%uer material %ue não suporta grandes deformaç+es antes de sofrer ruptura.

Resistência dos Materiais Diagrama tensão-deformação: Materiais !rágeis:

Resistência dos Materiais Lei de Hooke:

#eformação El-stica inear

Resistência dos Materiais Diagrama tensão-deformação:

#eformação El-stica não inear

Resistência dos Materiais Diagrama tensão-deformação: 3ateriais rgidos apresentam menores deformaç+es el-sticas, para um mesmo nvel de tensão, do %ue materiais flexveis. Os primeiros possuem maiores módulos de elasticidade.

Resistência dos Materiais Diagrama tensão-deformação:

4ariação do módulo de elasticidade de materiais met-licos com a temperatura

Resistência dos Materiais Diagrama tensão-deformação:

Resistência dos Materiais Energia de deformação: 0uando um material é deformado por uma carga externa, tende a arma"enar energia internamente em todo o seu volume. 2omo essa energia est- relacionada com as deformaç+es no material, ela é denominada energia de deformação

Resistência dos Materiais Energia de deformação: M"dulo de resili#ncia. Em particular, %uando a tensão a atinge o

limite de proporcionalidade, a densidade de energia de deformação, é calculada pela E%uação a&aixo, denominada módulo de resiliência.

Resistência dos Materiais Energia de deformação: M"dulo de tenacidade é a propriedade de um material %ue indica

a densidade de energia de deformação do material um pouco antes da ruptura. Essa %uantidade representa a -rea inteira so& o diagrama tensão$deformação

Resistência dos Materiais Energia de deformação:

Resistência dos Materiais Ensaio de tração:

Vídeos Ensaio de Tração

Resistência dos Materiais Coeficiente de Poisson: !m &arra ao ser su&metida a uma carga axial sofre uma deformação longitudinal e uma deformação transversal %ue pode ser definidas como

Resistência dos Materiais Coeficiente de Poisson: 1o incio do século 565, o cientista francês /. #. oisson perce&eu %ue, dentro da faixa el-stica, a ra"ão entre essas deformaç+es é uma constante, visto %ue o d e d’ são proporcionais.

Resistência dos Materiais Coeficiente de Poisson: u (nu), é

7nico para um determinado material homogêneo

e isotrópico. Em termos matem-ticos, essa expressão tem sinal negativo por%ue o alongamento longitudinal (deformação positiva) provoca contração lateral (deformação negativa) e vice$versa. O coeficiente de oisson é adimensional e, para a maioria dos sólidos não$porosos, seu valor encontrasse, em geral, entre 89: e 89;.

Resistência dos Materiais Exercícios: !m ensaio de tração de um aço$liga resultou no diagrama tensão deformação da figura a&aixo. 2alcule o modulo de elasticidade e o limite de escoamento com &ase em uma deformação residual de . 6ndi%ue no gr-fico o limite de resistência e a tensão de ruptura.

Resistência dos Materiais Exercicios:

Resistência dos Materiais Exercícios: 3ódulo de Elasticidade? @ calculado pela inclinação da porção inicial reta do gr-fico. Esta reta se estende do ponto O ao ponto A (