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Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional TÓPICO 1 – Propriedades mecânicas e Diagrama tensão-deformação Objetivos do tópico: • Diagrama tensão-deformação • Materiais dúcteis e frágeis • Lei de Hooke e Coeficiente de Poisson 6.1. Introdução Quando em serviço, os componentes mecânicos de máquinas e estruturas estão submetidos à ação de esforços ou cargas. O projeto adequado desses componentes exige o conhecimento do comportamento mecânico ou das propriedades mecânicas dos materiais de que são fabricados. A tensão pode se relacionada à deformação por meio de um diagrama tensão-deformação para um material específico. Algumas propriedades mecânicas importantes, como a resistência mecânica à tração ou à compressão, a ductilidade, a dureza, entre outras, podem ser determinadas através de ensaios ou experimentos de laboratório, cuidadosamente elaborados. 6.2. Diagrama tensão-deformação A resistência de um material depende de sua capacidade de suportar a carga sem deformação excessiva ou ruptura. Um dos testes mais importantes a realizar nesse sentido é o teste de tração ou compressão, utilizado principalmente para determinar a relação entre a tensão normal média e a deformação normal média em muitos materiais da engenharia, tais como, metais, cerâmicas, polímeros e materiais compostos. Com os dados do teste pode-se construir um gráfico para os diversos valores de tensão e deformação. A curva resultante é denominada diagrama tensão-deformação. Pode ser convencional ou real. No diagrama tensão-deformação convencional, os dados registrados da tensão (σ) são obtidos dividindo-se a carga aplicada (P) pela área transversal inicial (Ao) do corpo-de-prova. A deformação nominal ou de engenharia é medida diretamente pela leitura do extensômetro ou dividindo-se a variação do comprimento (δ ou ΔL) pelo comprimento inicial do corpo de prova (Lo). Enquanto que o diagrama tensão-deformação real para calcular a tensão e a deformação usa-se a área real da seção transversal e o comprimento do Mecânica – Resistência dos Materiais 48
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