Teste de tração - compressão

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1 PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS MATERIAIS Prof. Renata Machado Soares - REMA I Teste de tração - compressão Resistência capacidade de suportar carga sem deformação excessiva ou ruptura; A partir de um ensaio é possível obter a relação entre a tensão normal média e a deformação normal média. Intervalos de cargas Propriedades Mecânicas dos Materiais 2 1

2 Diagrama tensão-deformação Convencional: (tensão nominal ou de engenharia) (deformação nominal ou de engenharia) Obtidos pela área e comprimento de referência originais Real: (tensão) (deformação) Propriedades Mecânicas dos Materiais 3 Diagrama tensão-deformação (Material Dúctil) Comportamento elástico: 1) Tensão proporcional a deformação material linearmente elástico; 2) Limite de proporcionalidade - até esse ponto o material responde de maneira elástica; 3) Limite de elasticidade até esse ponto se a carga for removida o corpo de prova volta a sua forma original. Propriedades Mecânicas dos Materiais 4 2

3 Diagrama tensão-deformação (Material Dúctil) Escoamento: 1) Colapso do material; 2) Deformação permanente ou plástica; 3) σe tensão de escoamento; 4) Deformação sem aumento de carga. Endurecimento por deformação: 1) Aumento de carga e diminuição da seção transversal; 2) Ganho de tensão; 3) σr limite de resistência Propriedades Mecânicas dos Materiais 5 Diagrama tensão-deformação (Material dúctil) Estricção: 1) Área da seção diminui em uma região localizada; 2) Diminuição da tensão suportada; 3) σrup tensão de ruptura Propriedades Mecânicas dos Materiais 6 3

4 Diagrama tensão-deformação real Utiliza a área da seção e o comprimento reais do corpo de prova no instante em que a carga é medida Diagrama tensãodeformação real: Na estricção: (σ decresce com A 0 constante) (σ aumenta com a diminuição da área) Propriedades Mecânicas dos Materiais 7 Diagrama tensão-deformação real Utiliza a área da seção e o comprimento reais do corpo de prova no instante em que a carga é medida Pequenas deformações o gráfico é coincidente com o convencional; Maioria dos projetos de engenharia fica dentro da faixa elástica. Propriedades Mecânicas dos Materiais 8 4

5 Materiais dúcteis Materiais que suportam grandes deformações antes da ruptura. Aço doce Porcentagem de alongamento Porcentagem de redução da área Propriedades Mecânicas dos Materiais 9 Materiais frágil Materiais que apresentam pouco, ou nenhum, escoamento antes da falha; Ruptura sob tração não é bem definida ; Geralmente possuem alta resistência à compressão axial; Ferro fundido, concreto. Propriedades Mecânicas dos Materiais 10 5

6 Lei de Hooke Maioria dos materiais apresentam relação linear entre tensão e deformação: (Representa o trecho inicial reto do diagrama tensão-deformação) Módulo de elasticidade, ou módulo de Young, representa o declive da reta. Propriedade mecânica que indica rigidez do material. Importante! A lei de Hooke é válida apenas para tensões inferiores ao limite de proporcionalidade. Propriedades Mecânicas dos Materiais 11 Endurecimento por deformação Deformação permanente; Recuperação elástica Propriedades Mecânicas dos Materiais 12 6

7 Coeficiente de Poisson Propriedade adimensional do material que mede a relação entre a deformação lateral e a deformação longitudinal Propriedades Mecânicas dos Materiais 13 Coeficiente de Poisson Na faixa de elasticidade a razão entre essas deformações é uma constante e é denominada coeficiente de Poisson (ν). Propriedades Mecânicas dos Materiais 14 7

8 Diagrama tensão-deformação de cisalhamento Material homogêneo isotrópico Cisalhamento puro Distorções uniformes Propriedades Mecânicas dos Materiais 15 Diagrama tensão-deformação de cisalhamento pl limite de proporcionalidade. u resistência ao cisalhamento. r ruptura por cisalhamento. Lei de Hooke para o cisalhamento (Módulo de elasticidade ao cisalhamento) Para materiais isotrópicos: Propriedades Mecânicas dos Materiais 16 8