PROP 2011 Aula2 Propriedades Mecanicas II Propriedades Elasticas e de Tracao 1

Páginas: 6 (1283 palavras) Publicado: 4 de junho de 2015
PROPRIEDADES DOS MATERIAIS
Propriedades Mecânicas II

INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA
PROGRAMA DE CIÊNCIA DOS MATERIAIS

PROPRIEDADES MECÂNICAS II

Propriedades dos Materiais
Ten Cel Sousa Lima, D. C.

SUMÁRIO
Ensaio de tração
Propriedades elásticas
Propriedades de tração

Propriedades dos Materiais - Propriedades Mecânicas II

Ten Cel Sousa Lima 2011

Ten Cel Sousa Lima 2011

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1 de 10 PROPRIEDADES DOS MATERIAIS
Propriedades Mecânicas II

ENSAIO DE TRAÇÃO
Medição de tensão e de deformação
Ensaio de uma barra de Al de 12,5 mm de
diâmetro
Força (kN)

σ (MPa)

Extensômetro
(mm)

ε

0

0

50,00

0,0000

Regime plástico

5,0

40,7

50,03

0,0006

σu

10,0

81,5

50,06

0,0012

15,0

122,2

50,09

0,0018

σe

20,0

163,0

50,12

0,0024

25,0

203,7

50,15

0,0030

30,0

244,5

50,180,0036

35,6

290,1

52,00

0,0400

35,6

290,1

53,00

0,0600

33,8

275,4

55,20

0,1040

Propriedades dos Materiais - Propriedades Mecânicas II

Escoamento

Regime elástico

ε

Ten Cel Sousa Lima 2011

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PROPRIEDADES ELÁSTICAS
Regime elástico
σ
Regime plástico

σu
σe

Escoamento

Regime elástico

ε
Esboço típico da curva tensãodeformação de engenharia
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Ten Cel Sousa Lima 2011

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PROPRIEDADES DOS MATERIAIS
Propriedades Mecânicas II

PROPRIEDADES ELÁSTICAS
Regime elástico
- Módulo de Elasticidade (E)
Ou módulo de Young, indica a rigidez
do material e é determinado pela região
linear do gráfico pela Lei de Hooke:

E=

σ
ε

(GPa)

Quanto maior o módulo,
menor a deformação
resultante daaplicação
de uma carga

ES > E A

εS < ε A

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PROPRIEDADES ELÁSTICAS
Regime elástico
- Relação entre E e a força de ligação atômica

 dF 


 dr  r0

 dF 
Eα 

 dr  r0

 dF 


 dr  r0
r

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PROPRIEDADES DOS MATERIAIS
Propriedades Mecânicas II

PROPRIEDADES ELÁSTICAS
Regime elástico
- Relação entre E e a temperatura de fusão de alguns materiais

Material

Temperatura
de fusão (oC)

E (GPa)

Polietileno

115

0,17-0,28

Pb

327

14

Al

660

70

Au

1064

79

Ni

1453

209

Al2O3

2055

393

Propriedades dos Materiais - Propriedades Mecânicas II

Ten Cel Sousa Lima 20117 de 19

PROPRIEDADES ELÁSTICAS
Regime elástico
- Outros procedimentos a para determinação de E
Existem alguns materiais, tais como ferro fundido cinzento, concreto
e muitos polímeros, para os quais a porção elástica inicial não é
linear ou é pequena
σ
- Módulo tangencial na origem ou
em um ponto B especificado

E 2 = tan θ 2

B

θ2

A

- Módulo secante entre a origem
e um ponto A especificadoE1 = tan θ1
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θ1
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ε
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Propriedades Mecânicas II

PROPRIEDADES ELÁSTICAS
Regime elástico
- Coeficiente de Poisson
Mede a rigidez do material na direção
perpendicular à direção da tração
aplicada
Como resultado, existirão constrições
laterais,perpendiculares à tensão
aplicada
Definido como a razão entre as
deformações lateral e axial; varia
entre 0,25 e 0,35

εz

υ=−

=

2

εy
εx
=−
εz
εz


εx
2

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=

∆l z / 2
l0 z
∆l x / 2
l0 x
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PROPRIEDADES ELÁSTICAS
Regime elástico

Linearelastico

- Deformação elástica

Não-linear
elastico
1. Inicial

2. Carga

3. Descargaseparação
das
ligações
retorno
d
F
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Propriedades Mecânicas II

PROPRIEDADES DE TRAÇÃO
Escoamento
σ
Regime plástico

σu
σe

Escoamento

Regime elástico

ε
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