Propriedades Mecânicas Princípios da Ciência e Tecnologia dos Materiais Parte I

Propriedades Mecânicas Prof. Eng. Marcelo Silva, M. Sc. Elasticidade Ductilidade Fluência Dureza Tenacidade

Prof. Eng. Marcelo Silva, M. Sc. 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?

Deformação Avaliação Como efeito da tensão, tem-se a 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

Prof. Eng. Marcelo Silva, M. Sc. 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.

Prof. Eng. Marcelo Silva, M. Sc. 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.

O Módulo de elasticidade (módulo de YOUNG) Prof. Eng. Marcelo Silva, M. Sc. 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/mm2 ou N/m2.

Exemplo 03: Módulo de Elasticidade Prof. Eng. Marcelo Silva, M. Sc. Se o módulo médio de elasticidade de um aço é 21.000 kgf/mm2, 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?

Prof. Eng. Marcelo Silva, M. Sc. 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.

DUCTIlidade É a deformação plástica total até o ponto de ruptura. 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.

Estricção Prof. Eng. Marcelo Silva, M. Sc. 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. Exercícios Prof. Eng. Marcelo Silva, M. Sc. 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/mm2, 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. Bibliografia Prof. Eng. Marcelo Silva, M. Sc. CALLISTER, Jr. William,  Fundamentos da Ciência e Engenharia de Materiais – 2ªEd,  Ed. Editora LTC, 2006. SHACKELFORD, James. Ciências dos Materiais, Editora Pearson, 2008, 6ªEdição

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