Comportamento mecânico

COMPORTAMENTO DOS MATERIAIS
SOB TENSÃO

Prof. Rubens Caram

1

TENSÃO X DEFORMAÇÃO
O EFEITO DE TENSÕES NA ESTRUTURA DE METAIS PODE
SER OBSERVADO NA FORMA DE DEFORMAÇÕES:
EM ESTRUTURAS DE ENGENHARIA,
ONDE A DEFORMAÇÃO ELÁSTICA
ESTÁ PRESENTE

EM PEÇAS CONFORMADAS
PLASTICAMENTE

R. Caram - 2

DEFINIÇÕES
APLICAÇÃO DE FORÇAS EM UM OBJETO GERA TENSÕES
TENSÃO=FORÇA/ÁREA OU

σ=F/A

UNIDADES: psi=lb/in2 OU N/m2=Pa
APLICAÇÕES DE TENSÕES GERA DEFORMAÇÕES
DEFORMAÇÃO=
VARIAÇÃO NO COMPRIMENTO/COMPRIMENTO INICIAL
OU ε=∆L/LO
UNIDADES: in/in OU m/m
DEFORMAÇÕES:
ELÁSTICA
PLÁSTICA
R. Caram - 3

PROPRIEDADES MECÂNICAS
ASTM – AMERICAN SOCIETY FOR TESTING MATERIALS
AISI – AMERICAN IRON AND STEEL INSTITUTE
SAE – SOCIETY OF AUTOMOTIVE ENGINEERS
ENSAIO DE TRAÇÃO
PERMITE DETERMINAR:
MÓDULO DE ELASTICIDADE
RESISTÊNCIA À TRAÇÃO
LIMITE DE ESCOAMENTO
PLASTICIDADE/FRAGILIDADE

R. Caram - 4

Tensão,

σ

ENSAIO DE TRAÇÃO

Deformação,

ε
R. Caram - 5

ENSAIO DE TRAÇÃO
REGIÃO
ELÁSTICA

REGIÃO
PLÁSTICA
LIMITE DE
RESISTÊNCIA

Tensão,

σ

LIMITE DE
RUPTURA
LIMITE DE
ESCOAMENTO

E=σ/ε

Deformação,

ε
R. Caram - 6

Deformação,

MATERIAL
FRÁGIL

ε

σ
Tensão,

σ
Tensão,

Tensão,

σ

ENSAIO DE TRAÇÃO

Deformação,

MATERIAL
DÚCTIL

ε

0,2%

Deformação,

ε

MATERIAL
DÚCTIL

R. Caram - 7

EXERCÍCIO
UM ENSAIO DE TRAÇÃO DE UMA LIGA DE ALUMÍNIO RESULTOU NOS DADOS A SEGUIR:
CARGA (kN)

TENSÃO (MPa)

COMPRIMENTO (cm)

DEFORMAÇÃO

0

0

5,080

0,0

18,16

138

5,090

0,002

36,32

276

5,100

0,004

45,40

345

5,106

0,005

54,48

414

5,110

0,006

59,02

448

5,116

0,007

63,56

483

5,131

0,010

72,54

552

5,208

0,025

72,54

552

5,331

0,050

70,82

538

5,420

0,067

O CORPO DE PROVA EXIBIA 1,28 cm DE DIÂMETRO E 5,08 cm DE COMPRIMENTO ÚTIL.
OS DIÂMETROS DO CORPO DE PROVA NA CARGA MÁXIMA E