Resistencia dos materiais

Os materiais estruturais usados na prática da engenharia, em sua maioria, devem ter resistência. A resistência é uma medida das forças externas aplicadas ao material, as quais são necessárias para vencer as forças internas de atração entre as partículas elementares do mesmo. Resumidamente, a resistência se deve à soma das forças de atração entre os elétrons carregados negativamente e os prótons carregados positivamente, no interior do material.
Todos os materiais tem seu limite de ruptura quando submetidos a um carregamento com uma força muito elevada – seja ela de tração ou de compressão. O método mais apropriado para a sistematização desse estudo é aquele que utiliza o conceito de tensão, σ. Assim, a tensão de tração sobre uma barra com um comprimento l o e área da seção transversal A o é definida por:

σ = F/ A o

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Barra com tamanho original e sem força de tração (à esquerda) e sob carregamento de tração com uma força F (à direita).

A resistência mecânica (tensão na qual o material se rompe) é a propriedade mais importante para os materiais estruturais. Um material com valor elevado nessa propriedade torna possível não só a própria existência do bem material, mas principalmente a redução no peso da estrutura. É importante saber, contudo, que as características finais do componente mecânico podem diferir daquelas do material original após o processamento e a montagem – para melhor ou pior.

A resistência mecânica determinada por meio de testes uniaxiais de tração não é o único critério utilizado para se avaliar a possibilidade de fratura dos aços. Sob certas condições ele pode romper-se sob tensões consideravelmente menores do que aquela determinada em condições estáticas! Exemplos bem conhecidos desse fenômeno incluem: o rompimento por fadiga sob um esforço cíclico, por fluência sob temperatura elevada e tensão constante, por fragilidade causada por baixa temperatura ou, de forma retardada, por causa da fragilidade ao hidrogênio e por