RELAÇÃO TENSÃO X DEFORMAÇÃO NO REGIME ELÁSTICO
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1 RELAÇÃO TENSÃO – DEFORMAÇÃO NO REGIME ELÁSTICOQuando submetemos um corpo qualquer ao regime elástico, ele se deforma. Essas deformações desaparecem, de imediato ou após um tempo, quando o carregamento ou a força aplicada para a deformação for retirada.
Nesta situação, o material recebe o nome de viscoelásticos.
1.1 ELASTICIDADE LINEAR – LEI DE HOOKE
Consideramos uma barra prismática, onde a seção transversal é pequena em relação ao seu comprimento, e onde é aplicada uma tensão de tração. Esta tensão é representada por
e a deformação linear corresponde a
Segundo a lei de Hooke, temos que a deformação aplicada .
é proporcional a tensão
. Sendo assim temos:
(1.1)
A relação matemática dada por
e
é linear e E é uma constante do
material, na qual e recebe o nome de módulo de Young.
Observa-se que além da deformação a tração duas deformações,
e
citada acima, outras
são formadas nas duas outras direções, (Figura
1.1), que são relacionadas com
pela expressão:
(1.2)
Consideramos que
é o coeficiente de Poisson, que para os metais é
adotado um valor de 0.3. Podemos observar que existem quando e
mesmo
.
1
O corpo for submetido ás tensões
,
e
, pode considerar que os
efeitos dessas tensões se colocam dentro da hipótese de linearidade acima. A tabela a seguir mostra as deformações causadas pelas tensões
,
e
.
Fonte: Fundamentos da conformação mecânica dos metais, 1º Ed. 1983.
Figura 1.1 – Deformação de uma barra prismática sob tração no regime elástico.
2
A deformação sofrida na direção 1 será a soma de todas as deformações nesta mesma direção, condição que também vale para as direções 2 e 3.
Sendo assim, chegam-se as seguintes equações:
[
(
)]
[
(
)]
[
(
)]
,
Quando se deseja obter valores de
basta inverter a equação 1.3 de forma a mostrar
(1.3)
e
, a partir de
,
e
,
e
.
O desenvolvimento