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7/23/2019 Materiais Aula 5
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PLASTICIDADE DOS MATERIAIS
Plasticidade dos Materiais
Os materiais, quando sumetidos a es!or"o
de nature#a mec$nica tendem a de!ormar%se&'
O com(ortamento dos materiais )ariam de
acordo com a sua nature#a&
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PLASTICIDADE DOS MATERIAIS
Os materiais (odem so!rer de!orma"*o
(ermanente antes da ru(tura a eta(a anterior
a de!orma"*o (ermanente + camada de
de!orma"*o el-stica& A de!ormailidade
(ermanente' + que (erminte a con!orma"*o
mec$nica&
A ca(acidade dos metais de!ormarem%se
(ermanentemente + de!inida como (lasticidade&
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PLASTICIDADE DOS MATERIAIS
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PLASTICIDADE DOS MATERIAIS
O m.dulo de /oun0 ou m.dulo de elasticidade % (ar$metro mec$nico que
(ro(orciona uma medida da ri0ide# de um material s.lido&
Est- associada a )-rias outras (ro(riedades, tais como1
% a tens*o de escoamento2
% a tens*o de ru(tura2
% a )aria"*o de tem(eratura cr3tica (ara a (ro(a0a"*o de trincas so a a"*o
de coque t+rmico, etc&
4 uma (ro(riedade intr3nseca dos materiais, de(endente1
% da com(osi"*o qu3mica2% microestrutura
% e!eitos 5(oros e trincas6, que (ode ser otida da ra#*o entre a tens*o
e7ercida e a de!orma"*o so!rida (elo material&
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PLASTICIDADE DOS MATERIAIS
Limite de escoamento:4 a tens*o que se(ara ocom(ortamento el-stico do (l-stico& Como, em al0unscasos, + di!3cil determinar%se a tens*o m-7ima (ara aqual n*o - de!orma"*o residual (l-stica, de!ine%se olimite de escoamento (ara uma de!orma"*o (ermanentede 8,9:&
Limite de resistncia:4 a tens*o 5de en0enaria6m-7ima que o cor(o de (ro)a resiste& A (artir desta
tens*o, as tens;es 5de en0enaria6 caem, de)ido ICASDOS MATERIAIS
Em metalur0ia a ductilidade + a (ro(riedade quea(resentam al0uns metais e li0as met-licasquando est*o so a a"*o de uma !or"a,
(odendo estirar%se sem rom(er%se,trans!ormando%se num !io& Os metais quea(resentam esta (ro(riedade s*o denominados
d@cteis&
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PROPRIEDADES MEC=>ICASDOS MATERIAIS
A ductilidade e a maleailidade 5ca(acidade de!ormar l$minas6 de um material s*o duas(ro(riedades relacionadas, - que as duas
de(endem do desli#amento dos -tomos unssore os outros atra)+s de uma a"*o e7ternasore o material&
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PROPRIEDADES MEC=>ICASDOS MATERIAIS
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PROPRIEDADES MEC=>ICASDOS MATERIAIS
ResiliBncia + a ca(acidade do material de asor)er
ener0ia quando de!ormado elasticamente e ent*o,
a(.s a tens*o cessar (oder- ter a ener0ia recu(erada&
4 medida em (ercentual da ener0ia de)ol)ida a(.s ade!orma"*o1
% 8: de!orma";es e7clusi)amente (l-sticas
5(lasticidade62% 88: e7clusi)amente el-sticas 5elasticidade6&
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PROPRIEDADES MEC=>ICASDOS MATERIAIS
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PROPRIEDADES MEC=>ICASDOS MATERIAIS
Dure#a + a (ro(riedade caracter3stica de um
material s.lido, que e7(ressa sua resistBncia a
de!orma";es (ermanentes e est- diretamente
relacionada com a !or"a de li0a"*o dos -tomos&
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PROPRIEDADES MEC=>ICASDOS MATERIAIS
Dureza Materiais
rinell Metais
RocFell Metais
MeGer Metais
Hicers Metais, Cer$micas
noo(Metais, Cer$micas
Sore Pol3meros, ElastJmeros, orracasarcolAlum3nio, orracas, Couro,
ResinasIRKD orracas
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PROPRIEDADES MEC=>ICASDOS MATERIAIS
Tenacidade + a ener0ia mec$nica, ou sea, o im(acto
necess-rio (ara le)ar um material < ru(tura& Tenacidade
+ uma medida de quantidade de ener0ia que um
material (ode asor)er antes de !raturar& Os materiaiscer$micos, (or e7em(lo, tBm uma ai7a tenacidade&
Tal ener0ia (ode ser calculada atra)+s da -rea num
0r-!ico Tens*o % De!orma"*o do material, (ortando
asta inte0rar a cur)a que de!ine o material, da ori0emat+ a ru(tura&
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PROPRIEDADES MEC=>ICASDOS MATERIAIS
Tenacidade + a ener0ia mec$nica, ou sea, o im(acto
necess-rio (ara le)ar um material < ru(tura& Tenacidade
+ uma medida de quantidade de ener0ia que um
material (ode asor)er antes de !raturar& Os materiaiscer$micos, (or e7em(lo, tBm uma ai7a tenacidade&
Tal ener0ia (ode ser calculada atra)+s da -rea num
0r-!ico Tens*o % De!orma"*o do material, (ortando
asta inte0rar a cur)a que de!ine o material, da ori0emat+ a ru(tura&
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PROPRIEDADES MEC=>ICASDOS MATERIAIS
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EERCCIO
?ma (e"a de core ori0inalmente de N8 mm de
com(rimento + sumetida a tens*o de 9Q MPa& A
de!orma"*o + inteiramente el-stica, qual de)e ser
o alon0amento resultante
Dados1
M.dulo de Elasticidade 5E6 8 Pa&
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EERCCIO
Para o 0r-!ico tens*o%de!orma"*o (ara o lat*o a se0uir,
res(onda1
a6 o m.dulo de elasticidade&
6 qual o limite de escoamento&c6 qual a car0a m-7ima que (ode su(ortar um cilindro de
N mm de di$metro
d6 qual o alon0amento (ara uma (e"a com 98 mm decom(rimento inicial sueita a uma tens*o de NU MPa&
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Coe!iciente de Poisson
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Coe!iciente de Poisson
O (ar$metro camado coe!iciente dePoisson + de!inido como a ra#*o entre osalon0amentos laterais e a7iais na (e"a, ou
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Coe!iciente de Poisson
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Coe!iciente de Poisson
De!orma"*o el-stica cisalamento + de!inida
(ela e7(ress*o1
= tag
De!ines%se m.dulo de cisalamento ou m.dulo
de ri0ide#' (ela e7(ress*o
G = / = tenso de cisalhamento
= deformao elstica por cisalhamento
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Coe!iciente de Poisson
Para materiais isotrpicos, o m.dulo deelasticidade e o m.dulo de cisalamentoest*o relacionados entre eles e com ocoe!iciente de Poisson de acordo com aequa"*o aai7o1
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Coe!iciente de Poisson
Em muitos metais o )alor de G+a(ro7imdamente 8,UE, se o )alor de um dosm.dulos + conecido, o outro (ode sera(ro7imado&
Di)ersos materiais s*o elasticamenteanisotrpicos, isto +, o com(ortamentoel-stico )aria de acordo com a dire"*ocristalo0r-!ica&
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Coe!iciente de Poisson
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EERCCIO
?ma (e"a cil3ndrica de lat*o (ossuidi$metro de 8 mm + sumetida a umatens*o no sentido a7ial& Determine ama0nitude da car0a 5!or"a6 requerida (ara(rodu#ir uma mudan"a no di$metro de9,78%Nmm se a de!orma"*o +
com(letamente el-stica&
8,NU
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EERCCIO
?ma (e"a de core ori0inalmente de N8 mm de
com(rimento + sumetida a tens*o de 9Q MPa& A
de!orma"*o + inteiramente el-stica, qual de)e ser
o alon0amento resultante
Dados1
M.dulo de Elasticidade 5E6 8 Pa&
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EERCCIO
Para o 0r-!ico tens*o%de!orma"*o (ara o lat*o a se0uir,
res(onda1
a6 o m.dulo de elasticidade&
6 qual o limite de escoamento&c6 qual a car0a m-7ima que (ode su(ortar um cilindro de
N mm de di$metro
d6 qual o alon0amento (ara uma (e"a com 98 mm decom(rimento inicial sueita a uma tens*o de NU MPa&
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EERCCIO
?ma (e"a cilindrica de li0a de tit$nio tendo
m.dulo de elasticidade de 8 Pa e
di$metro ori0inal de N,V mm so!rer-de!orma"*o el-stica quando a uma !or"a de
9888 > !or a(licada& Calcule o com(rimento
inicial da (e"a antes da de!orma"*o se am-7imo com(rimento atin0ido !or de 8,U9
mm&
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EERCCIO
Para uma li0a de ron#e, o alon0amento na qual a
de!orma"*o (l-stica inicia + de 9 MPa e o m.dulo de
elasticidade + de Pa&
5a6 Wual + a m-7ima car0a que (ode ser a(licada a (e"a
com -rea de se"*o trans)ersal de N9 mmX, sem que
ocorra de!orma"*o (l-stica&
56 Se o com(rimento inicial da (e"a + de mm, qual +o com(rimento m-7imo na (e"a sem que ocorra
de!orma"*o (l-stica&
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EERCCIO
Para uma li0a de ron#e, o alon0amento na qual a
de!orma"*o (l-stica inicia + de 9 MPa e o m.dulo de
elasticidade + de Pa&
5a6 Wual + a m-7ima car0a que (ode ser a(licada a (e"a
com -rea de se"*o trans)ersal de N9 mmX, sem que
ocorra de!orma"*o (l-stica&
56 Se o com(rimento inicial da (e"a + de mm, qual +o com(rimento m-7imo na (e"a sem que ocorra
de!orma"*o (l-stica&
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