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Propriedades Mecânicas dos Materiais
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Torção

Tração

Cisalhamento

Propriedades Mecânicas dos Materiais
• Teste de tração:

Célula de carga

Detalhe do início da estricção do material

Extensômetro

Corpo de prova

Gráfico de σ x ε do material ensaiado

Propriedades Mecânicas dos Materiais
• Gráfico de tensão vs. deformação(σ x ε):

Fratura Fratura

Propriedades Mecânicas dos Materiais
• Comportamento σ x ε:
elástica plástica

• Deformação

elástica: é reversível, ou seja, quando a carga é retirada, o material volta às suas dimensões originais;
átomos se movem, mas não ocupam novas posições na rede cristalina; numa curva de σ x ε, a região elástica é a parte linear inicial do gráfico.

tensão

•Deformação plástica: é irreversível, ou

seja, quando a carga é retirada, o material não recupera suas dimensões originais;
átomos se deslocam para novas posições em relação uns aos outros.

deformação

Propriedades Mecânicas dos Materiais
• Comportamento σ x ε - Deformação Elástica:
Em um teste de tração, se a deformação observada no material for do tipo elástica, então a relação entre atensão e a deformação é dada pela lei de Hook:

σ = E.ε ;

σ, N/m2.

E é o módulo de Young, ou módulo de elasticidade, e tem as mesmas unidades

de

Descarga

Coeficiente angular = E

Para deformações por cisalhamento a relação é equivalente: τ = G.γ, onde G = módulo de cisalhamento.

tensão
Carga

deformação

Propriedades Mecânicas dos Materiais

Para alguns materiais, a porçãoinicial da curva tensão vs. deformação não é linear, sendo necessário o uso de outros métodos para a determinação do seu módulo de elasticidade.



Aneslaticidade: Para a maioria dos materiais de engenharia, existirá uma componente de deformação elástica que é dependente do tempo;
A deformação elástica continuará após a aplicação da tensão e após o alívio da carga, passará um intervalo detempo finito até que o material recupere sua forma original.

Propriedades Mecânicas dos Materiais
• Módulo de elasticidade: fatores influentes:
força das ligações atômicas:

Alto E

Ligação forte

Baixo E

separação

força

Ligação fraca

E ≈ (dF/dr) r0

r0 = separação interatômica de equilíbrio

Propriedades Mecânicas dos Materiais
• Módulo de elasticidade: fatoresinfluentes
temperatura.

Propriedades Mecânicas dos Materiais
• Coeficiente de Poisson (υ): definido como sendo a razão entre as deformações lateral e axial.

O coeficiente de Poisson pode ser usado para estabelecer uma relação entre o módulo de elasticidade e o módulo de cisalhamento de um material.

Propriedades Mecânicas dos Materiais

Propriedades Mecânicas dos Materiais
• Módulos deelasticidade, de cisalhamento e coeficientes de Poisson para várias ligas metálicas à temperatura ambiente.

Propriedades Mecânicas dos Materiais
• Deformação Plástica:
tensão e deformação não são proporcionais; a deformação não é reversível; a deformação ocorre pela quebra e rearranjo das ligações atômicas (em materiais cristalinos, pelo movimento das discordâncias).

estricção

fraturaDeformação plástica uniforme Deformação elástica

Corpo de prova padrão

Propriedades Mecânicas dos Materiais
• Tipos de material e as curvas de σ x ε

tensão

tensão

deformação

deformação

tensão deformação

Propriedades Mecânicas dos Materiais
• Propriedades de tração: Escoamento e limite de escoamento:
o escoamento indica o início da deformação plástica do material.elástica plástica

tensão tensão

Limite superior de escoamento

Limite inferior de escoamento

deformação

deformação

Propriedades Mecânicas dos Materiais
• Propriedades de tração: Escoamento e limite de escoamento
elástica plástica

tensão

é determinado pelo método de prédeformação específica, geralmente de 0,002; ou seja, é a tensão capaz de causar uma deformação permanente...
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