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PROPRIEDADES MECÂNICAS Princípios da Ciência e Tecnologia dos Materiais Parte I.

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1 PROPRIEDADES MECÂNICAS Princípios da Ciência e Tecnologia dos Materiais Parte I

2 PROPRIEDADES MECÂNICAS ElasticidadeDuctilidadeFluênciaDurezaTenacidade Prof. Eng. Marcelo Silva, M. Sc.

3 EXEMPLO 01: TENSÃO Prof. Eng. Marcelo Silva, M. Sc. Qual a peça solicitada de maior tensão: (a) uma barra de alumínio, de seção de 0.97 mm x 1,21 mm solicitada por uma carga de 16,75 kgf ou (b) uma barra de aço de seção circular de diâmetro 0,505 mm sob uma carga de 10.8 kgf?

4 DEFORMAÇÃO Prof. Eng. Marcelo Silva, M. Sc. Como efeito da tensão, tem-se a deformação. O número de centímetros de deformação por centímetro de comprimento; ou O comprimento deformado como uma porcentagem do comprimento original. Avaliação

5 EXEMPLO 02: DEFORMAÇÃO Prof. Eng. Marcelo Silva, M. Sc. Em uma haste de cobre são marcados dois traços que distam entre si de 50 mm. A haste é tensionada de forma que a distância entre os traços passa a ser de 56,7 mm. Calcular a deformação.

6 TIPO DE DEFORMAÇÃO Prof. Eng. Marcelo Silva, M. Sc. Elástica Reversível: desaparece quando a tensão é removida. A deformação elástica é praticamente proporcional à tensão aplicada. Plástica Irreversível: Não desaparece quando a tensão é removida. A deformação elástica não é proporcional à tensão aplicada.

7 O MÓDULO DE ELASTICIDADE (MÓDULO DE YOUNG) É a razão entre a tensão aplicada e a deformação elástica resultante. Relacionado com a rigidez do material, ou seja, depende da composição do material. O modulo de elasticidade resultante de tração ou compressão é expresso em psi ou em kgf/mm 2 ou N/m 2. Prof. Eng. Marcelo Silva, M. Sc.

8 EXEMPLO 03: MÓDULO DE ELASTICIDADE Prof. Eng. Marcelo Silva, M. Sc. Se o módulo médio de elasticidade de um aço é 21.000 kgf/mm 2, quanto se alongará um fio de 0,25 cm de diâmetro e de 3 m de comprimento, quando solicitado por uma carga de 500 kgf?

9 DEFORMAÇÃO PLÁSTICA Prof. Eng. Marcelo Silva, M. Sc. É a deformação permanente provocada por tensões que ultrapassam o limite de elasticidade. A deformação plástica é o resultado de um deslocamento permanente dos átomos que constituem o material. Enquanto, na deformação elástica, os átomos mantem suas posições relativas; na deformação plástica, não.

10 DUCTILIDADE Prof. Eng. Marcelo Silva, M. Sc. O seu valor pode ser expresso como alongamento e nas mesmas unidades de deformação. É a deformação plástica total até o ponto de ruptura.

11 ESTRICÇÃO É a redução na área de seção reta do corpo, imediatamente antes da ruptura. Os materiais altamente dúcteis sofrem grande redução na área de seção reta antes da ruptura. Este índice é sempre expresso em porcentagem. Prof. Eng. Marcelo Silva, M. Sc.

12 EXERCÍCIOS 1 Uma barra, com diâmetro igual a 1,25 cm, suporta uma carga de 6500 kgf. Qual é a tensão da barra? Se o material da barra possui um módulo de elasticidade de 21.000 kgf/mm 2, qual é a deformação que a barra sofre ao ser solicitada pela carga de 6500? 2 A barra do exercício anterior suporta uma carga máxima de 11.800 kgf, sem deformação permanente. Qual o seu limite de deformação elástica? 3 A barra do exercício anterior rompe com carga de 11.400 kgf. O seu diâmetro final é de 0,80 cm. Qual a tensão verdadeira de ruptura? Qual a deformação verdadeira na fratura? Prof. Eng. Marcelo Silva, M. Sc.

13 BIBLIOGRAFIA CALLISTER, Jr. William, Fundamentos da Ciência e Engenharia de Materiais – 2ªEd, Ed. Editora LTC, 2006. SHACKELFORD, James. Ciências dos Materiais, Editora Pearson, 2008, 6ªEdição Prof. Eng. Marcelo Silva, M. Sc.

14 CONTATOSmsc.marcelosilva@gmail.com Twitter: @mscmarcelosilva aulasmarcelosilva.wordpress.com Prof. Eng. Marcelo Silva, M. Sc.


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