Engenharia

Cap. 6 Propriedades Mecânicas
Prótese da cabeça do fêmur em titânio necessita propriedades mecânicas especiais: •Resistência – 650 MPa •Dutilidade – 8% •Fadiga – 107 ciclos (pessoa normal 106 ciclos/ano) •Módulo de elasticidade compatível com o do osso

Ensaios para Propriedades Mecânicas

Apoio

Tração

Compressão Flexão

Cisalhamento

Torção

Avaliação das Propriedades
• Tração e Compressão: tensão de engenharia deformação de engenharia

• Cisalhamento e Torção: tensão cisalhante deformação cisalhante  = tan 

• Flexão: tensão deflexão

Corpo de prova retangular com comprimento L, largura b, espessura d, módulo de elasticidade E, momento de inércia I.

Ensaio de Tração
Célula de carga

Extensômetro Corpo de prova

Travessão móvel

Seção reduzida

Corpo de Prova Normalizado

Diâmetro

Diâmetro

Comprimento útil

Raio

Módulo de Elasticidade e Cisalhamento
• No início do ensaio mecânico, a carga (força), F, é proporcional ao alongamento (l). O módulo de elasticidade ou módulo de Young (E) é definido para tensões () e deformações () normais,

• O módulo de cisalhamento (G) é definido para tensões
() e deformações () cisalhantes.

Curva Elástica Linear
Tanto E quanto G estão associados ao regime elástico geralmente linear da curva de carregamento mecânico.

Descarregamento

Coeficiente Angular = E ou G

Carregamento

Deformação

Elasticidade não Linear
Teoricamente e em muitas situações práticas, o regime elástico não pode ser interpretado como uma reta.
Elasticidade Não Linear na Prática
Ligação Forte

Separação Interatômica

Módulo Tangente

Ligação Fraca

Módulo Secante

Interpretação Teórica da Linha Elástica
Deformação, 

Anelasticidade
O comportamento elástico que depende do tempo pode gerar o fenômeno conhecido como anelasticidade.

Exemplo: o movimento de átomos intersticiais na célula CCC devido ao tracionamento e descarregamento gera curvas elásticas não