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RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS REVISÃO Prof.ª Laís Melo RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS É um ramo da mecânica que estuda as relações entre cargas externas aplicadas a um corpo deformável e a intensidade das forças internas que atuam dentro do corpo. CLASSES DE SOLICITAÇÕES • Esforços normais ou axiais: Tração; Compressão. • Esforços transversais: Flexão; Cisalhamento; Torção. TRAÇÃO • Quando as forças agem para fora do corpo, tendendo a alongá-lo no sentido da sua linha de aplicação. COMPRESSÃO • Se as forças agem para dentro, tendendo a encurtá-lo no sentido da carga aplicada. FLEXÃO • Solicitação transversal em que o corpo sofre uma deformação que tende a modificar seu eixo longitudinal. CISALHAMENTO • Ocorre quando um corpo tende a resistir a ação de duas forças agindo próxima e paralelamente, mas em sentidos contrários. TORÇÃO • Solicitação que tende a girar as seções de um corpo, uma em relação à outra. PRINCÍPIO FUNDAMENTAL • “Toda parte de um sólido em equilíbrio, também está em equilíbrio e à qual se aplicam as equações da estática.” HIPÓTESES RELATIVAS AO MATERIAL • Isotrópicos; • Homogêneos; • Contínuos; • Coesos; • Linearidade. TENSÃO • Tensão é ao resultado da ação de cargas externas sobre uma unidade de área da seção analisada na peça, componente mecânico ou estrutural submetido à solicitações mecânicas. TENSÃO NORMAL MÉDIA ALONGAMENTO • O alongamento será positivo (+), quando a carga aplicada tracionar a peça, e será negativo (-) quando a carga aplicada comprimir a peça. DEFORMAÇÃO • Visível: esticamento de uma tira de borracha; • Imperceptível: edifício sendo ocupado por pessoas movimentando-se. DEFORMAÇÃO NORMAL MÉDIA • É o alongamento ou a contração de um segmento de reta por unidade de comprimento. LEI DE HOOKE – TENSÃO NORMAL • A Lei de Hooke e a tensão e deformação: a maioria dos materiais possuem uma relação linear, ou seja, uma relação proporcional ou aproximadamente proporcional entre a tensão e a deformação. MÓDULO DE ELASTICIDADE • Módulo de elasticidade ou módulo de Young: parâmetro mecânico que proporciona uma medida da rigidez de um material sólido. COEFICIENTE DE POISSON • Um corpo deformável quando submetido a uma força normal de tração, não só se alonga como também se contrai lateralmente. COEFICIENTE DE POISSON • “As deformações específicas transversais são diretamente proporcionais às deformações específicas longitudinais.” COEFICIENTE DE POISSON • O coeficiente de Poisson é adimensional e seu valor se encontra entre zero e meio. DETERMINANDO AS PROPRIEDADES • A determinação das propriedades mecânicas é feita através de ensaios mecânicos. • Utiliza-se normalmente corpos de prova. FALHAS EM CORPOS DE PROVA MATERIAL DÚCTIL • Qualquer material que possa ser submetido a grandes deformações antes da ruptura é chamado de material dúctil. MATERIAL FRÁGIL • Os materiais que apresentam pouco ou nenhum escoamento são chamados de materiais frágeis. DEFORMAÇÃO ELÁSTICA • Precede à deformação plástica; • É reversível; • Desaparece quando a tensão é removida; • É praticamente proporcional à tensão aplicada. DEFORMAÇÃO PLÁSTICA • É provocada por tensões que ultrapassam o limite de elasticidade; • Não desaparece quando a tensão é removida. DUCTILIDADE • Corresponde ao alongamento total do material devido à deformação plástica. % ALONGAMENTO = [(lf – li)/li] x 100 RESILIÊNCIA • Resiliência é a maior ou menor resistência de um material a esforços externos dinâmicos, sem sofrer deformação permanente ou ruptura, através do acúmulo de energia. TENACIDADE • A tenacidade é a resistência à fratura. Ou seja, mede a capacidade do material de absorver energia mecânica até a fratura. FLUÊNCIA • A deformação plástica ocorrida num material sob tensão constante, ou quase constante, em função de um longo espaço de tempo. DUREZA • Medida de resistência do material a ações de origem mecânica sobre sua superfície, resistência à penetração, à deformação plástica e ao risco. FADIGA • Fadiga: característica do material sujeito a esforços cíclicos. Enfraquecimento das propriedades mecânicas, que leva à ruptura. A fadiga também pode ser superficial, ocasionando desgaste de peças sujeitas a esforços cíclicos GRÁFICO TENSÃO X DEFORMAÇÃO • Diagrama tensão x deformação convencional; • Diagrama tensão x deformação real; • Diagrama tensão x deformação de cisalhamento. REAÇÕES DE APOIO • As cargas externas aplicadas sobre as vigas, exercem esforços sobre os apoios, que, por sua vez, produzem reações para que seja estabelecido o equilíbrio do sistema. CÁLCULO CARGA CONCENTRADA • Necessário para simplificação dos cálculos de resistência dos materiais. • Transformar uma carga distribuída em uma carga concentrada equivalente. DIAGRAMA DE CORPO LIVRE Com o diagrama de corpo livre, faz-se então a aplicação das três Equações de Equilíbrio da Estática e com isso garantir o equilíbrio estático da viga. Satisfeito esse sistema, tem-se a certeza da restrição de movimento da estrutura, impedindo qualquer tendência de deslocamento. OBRIGADA!