Introdução a resist dos materiais-1

Introdução a resist dos materiais-1

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INTRODUÇÃO A RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS

Todos os campos da tecnologia, especialmente aqueles referentes à construção

de máquinas e estruturas, estão intimamente ligados aos materiais e às suas

propriedades.

Tomando como base as mudanças que ocorrem nos materiais, essas propriedades

podem ser classificadas em dois grupos:

· físicas;

· químicas.

Se colocarmos água fervente num copo descartável de plástico, o plástico

amolece e muda sua forma. Mesmo mole, o plástico continua com sua composição

química inalterada. A propriedade de sofrer deformação sem sofrer mudanças

na composição química, é uma propriedade física.

Entre as propriedades físicas, destacam-se as propriedades mecânicas, que

se referem à forma como os materiais reagem aos esforços externos, apresentando

deformação ou ruptura.

Existem vários critérios para classificar a resistência de um material, e estes, estão interinamente ligados aos ensaios mecânicos destrutivos. E são eles:

· tração · compressão · cisalhamento

· dobramento · flexão · embutimento

· torção · dureza · fluência

· fadiga · impacto · flambagem

Veja a seguir a representação

esquemática de alguns tipos

de esforços que afetam os

materiais.

Quando você solta o pedal da embreagem do carro, ele volta á posição de origem graças á elasticidade da mola ligada ao sistema acionador do pedal.

A elasticidade È um exemplo de propriedade mecânica. Pode ser definida como a capacidade que um material tem de retornar à sua forma e dimensões originais quando cessa o esforço que o deformava.

A estampagem de uma chapa de aço para fabricação de um capô de

automóvel, por exemplo, só é possível em materiais que apresentem plasticidade suficiente. Plasticidade é a capacidade que um material tem de apresentar deformação permanente apreciável, sem se romper.

Uma viga de uma ponte rolante deve suportar esforços de flexão sem se

romper. Para tanto, È necessário que ela apresente resistência mecânica suficiente.

Resistência mecânica é a capacidade que um material tem de suportar esforços externos (tração, compressão, flexão etc.) sem se romper.

Diagrama tensão-deformação

Quando um corpo de prova é submetido a um ensaio de tração, a máquina

de ensaio fornece um gráfico que mostra as relações entre a força aplicada e as

deformações ocorridas durante o ensaio.

Mas o que nos interessa para a determinação das propriedades do material

ensaiado é a relação entre tensão e deformação.

Diagrama tensão deformação de um material dúctil

DEFORMAÇÃO POR TRAÇÃO

Imagine um corpo preso numa das

extremidades, submetido a uma força, como

na ilustração ao lado. Quando esta força é

aplicada na direção do eixo longitudinal,

dizemos que se trata de uma Força Norma (força axial). Ao mesmo tempo, a força normal é perpendicular à seção transversal do corpo.

Repare que a força normal está dirigida para fora do corpo sobre o qual foi aplicada. Quando a força normal está dirigida para fora do corpo, trata-se de uma força normal de tração.

A aplicação de uma força normal de tração

num corpo preso, dependendo da intensidade dessa força, pode produz uma deformação

nesse corpo, isto é, um aumento no seu comprimento com diminuição da área da seção

transversal.

Este aumento de comprimento recebe o nome de deformação ou alongamento( δ ) ou ainda, deformação específica (ε ). Veja o efeito da deformação num corpo submetido a um ensaio de tração.

Em linguagem matemática, esta afirmação pode ser expressa pela seguinte igualdade:

ε = Lf- Lo [adimensional]

Lo

Ex; Qual o alongamento sofrido por um corpo de 12 mm que, submetido a uma força axial de tração, ficou com 13,2 mm de comprimento? E qual o alongamento percentual?

Há dois tipos de deformação, que se sucedem quando o material é submetido

a

uma força de tração:

a elástica e a plástica.

  • Deformação elástica:

não é permanente.Uma vez cessados

os esforços,o material volta à sua forma original.

  • Deformação plástica:

É permanente. Uma vez cessados os esforços,

O material recupera a deformação

elástica, mas fica com uma deformação

residual plástica, não voltando mais

à sua forma original.

Tensão de tração

A força de tração atua sobre a área da seção transversal do material. Tem-se

assim uma relação entre essa força aplicada e área do material que está sendo

exigida, denominada tensão. A tensão é simbolizada pela letra grega (sigma) σ.

σ= F F= força aplicada

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