Deformação elástica dos
metais
Máquina de tração para ensaios mecânicos
Generalidades
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Quando se aplica um esforço mecânico, o seu efeito sobre o material
ocorre em 3 etapas:
Deformação elástica
Deformação plástica
Ruptura
Na deformação elástica não há ruptura das ligações químicas, apenas um
alongamento dessas, pela presença de uma força adicional que se soma
as forças eletrostáticas existentes que estão em equilíbrio no material
Assim quando se aplica um esforço externo os átomos se deslocam de
suas posições iniciais, porém ao cessar esse esforço eles retornam as suas
posições de origem. Logo a deformação elástica é retornável e pode ser
repetida indefinidas vezes sem alterar a resistência nem as propriedades
do material
Tipos de esforços
• (a)Tração
• (b)Compressão
• (c)Cisalha
mento
• (d)torção
Relação entre tensão e deformação na região
elástica
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Na fase elástica a deformação é
proporcional ao esforço aplicado. A
constante de proporcionalidade chamase Módulo de Elasticidade (E)
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E= σ/ε
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Esse módulo é uma característica do
material, sendo proporcional á energia
das ligações químicas entre seus
átomos.
Tungstênio Tf= 3500ºC E= 39900
Kgf/mm²
Ferro e aço Tf=1536ºC E= 21.000
Kgf/mm²
Alumínio Tf=660 ºC E= 7000 Kgf/mm²
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Quando a tensão for do tipo de
cisalhamento usa-se o modulo de
cisalhamento G= τ/ γ onde τ é a tensão
de cisalhamento e γ é a deformação de
cisalhamento
E e G se relacionam pela expressão:
E=2G(1+ν)
Coeficiente de Poisson
• Sempre que se aumenta elasticamente um material em
uma dimensão ele se reduz nas demais.
• A variável que indica esse percentual de variação se
chama coeficiente de Poisson
• Esse valor está em geral entre 0,25 e 0,35 para os
metais
• ν=- ε lateral /ε direto
• Desta forma a deformação elástica é sempre maior no
sentido da força que nas direções perpendiculares