Download - Resistência dos Materiais I
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CAP. 3 - PROPRIEDADE
DOS MATERIAISResistência dos Materiais
2015
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Objetivo
• Após o estudo dos conceitos de tensão e de deformação,
o objetivo principal deste tópico é a compreensão do
comportamento físico dos materiais e a correlação entre
a tensão e deformação.
• Compreensão de propriedades mecânicas através dos
ensaios de resistência dos materiais (ensaio de tração e
ensaio de compressão) e dos resultados obtidos, assim
como correlacionar com a aplicação em projetos.
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Ensaio de tração ou compressão
A resistência de um material depende de sua capacidade
de suportar uma carga sem deformação excessiva ou
ruptura.
Essa propriedade é inerente ao próprio material e deve
ser determinada por métodos experimentais, como o
ensaio de tração ou compressão.
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Ensaio de tração
Um corpo de prova é tracionado e simultaneamente são
medidas as deformações obtidas mediante cada carga
aplicada.
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Corpo de prova
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Dia
gra
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são
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rmação
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Tensão x deformação
Tensão:
𝜎 =𝐹𝑜𝑟ç𝑎
Á𝑟𝑒𝑎=𝑃
𝐴
Para o gráfico convencional (Tensão nominal ou de engenharia):
𝜎 =𝑃
𝐴𝑜=
𝐹𝑜𝑟ç𝑎
Á𝑟𝑒𝑎 𝐼𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙
Deformação nominal (ou de engenharia):
휀 =𝛿
𝐿0=
𝑣𝑎𝑟𝑖𝑎çã𝑜 𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜
𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙
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Comportamento dos materiais(1)
• Comportamento elástico
A tensão é proporcional à deformação.
O material é linearmente elástico.
• Escoamento
Um pequeno aumento na tensão acima do limite de elasticidade
resultará no colapso do material e fará com que ele se deforme
permanentemente.
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• Endurecimento por deformação
Quando o escoamento tiver terminado, pode-se aplicar uma carga
adicional ao corpo de prova, o que resulta em uma curva que cresce
continuamente, mas torna-se mais achatada até atingir uma tensão
máxima denominada limite de resistência.
• Estricção
No limite de resistência, a área da seção transversal começa a diminuir
em uma região localizada do corpo de prova.
O corpo de prova quebra quando atinge a tensão de ruptura.
Comportamento dos materiais(2)
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Comportamento dúctil
Materiais dúcteis
• Material que possa ser submetido a
grandes deformações antes de sofrer
ruptura é denominado material
dúctil.
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Comportamento frágil
Materiais frágeis
• Materiais que exibem pouco ou nenhum escoamento
antes da falha são denominados materiais frágeis.
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Lei de Hooke
• A lei de Hooke define a relação linear entre tensão e deformação dentro da
região elástica.
• E pode ser usado somente se o material tiver relação linear–elástica.
E
σ = tensão
E = módulo de elasticidade ou módulo de Young
ε = deformação
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Endurecimento por deformação
• Se um corpo de prova de material dúctil for carregado na região plástica e,
então, descarregado, a deformação elástica é recuperada.
• Entretanto, a deformação plástica permanece, e o resultado é que o material
fica submetido a uma deformação permanente.
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