Ciencias e tecnologias dos materiais

16/11/2011

Propriedades Mecânicas
Gilson Amorim

Por que Estudar as Propriedades Mecânicas?

Introdução
• Muitos materiais, quando em serviço, estão sujeitos a forças. Ex.: asa de avião, eixo do carro • O comportamento mecânico do material é a relação entre a deformação a uma força ou carga aplicada • Propriedades mecânicas importantes: resistência, dureza, ductilidade e rigidez

Introdução
• Verificação das propriedades mecânicas se dá através de ensaios em laboratório • Alguns fatores a ser considerados nos ensaios: (1) natureza da carga; (2) duração da sua aplicação; (3) condições ambientais. • Tipos de carga (constante ou flutuante):
– Tração – Compressão – Cisalhamento

• Os ensaios devem ser padronizados

Diagrama Tensão x Deformação

Conceitos de Tensão e Deformação

• Se uma carga é estática ou relativamente lenta no decorre de longo tempo • Carga Uniforme sobre uma seção reta ou a superfície de um membro • É possível expressar o comportamento através de um gráfico Tensão x Deformação • Aplicação de uma carga:
– Tensão – Compressão – Cisalhamento

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Ensaio de Tração

Ensaio de Tração
• Ensaio Tensão-Deformação mais comum • Uma amostra deformada até a ruptura • Carga aumentada gradativamente, aplicada uniaxialmente • Ao longo do eixo maior • Seção reta circular ou retangular • Dimensões: 12,7 mm (diâmetro) x 50,8 mm (comprimento)- padrão

Ensaio de Tração
Alongamento a uma taxa constante Leva vários minutos É um ensaio destrutivo O resultado é armazenado em gráfico ou tabela (carga x alongamento), que depende do corpo de prova • Tensão de engenharia: • • • •

Ensaio de Tração
• Onde F é a carga instantânea em newton (N) ou libra (lbf), Ao é a área da seção reta inicial em m2 ou pol2 • Unidade da tensão de engenharia (ou tensão) megapascal Mpa (SI) (onde 1 MPa = 106 N/m2) e libras-força por polegada quadrada, psi • Deformação de engenharia é expressa por

Ensaio de Tração
• Onde é o comprimento original,