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UNIVERSIDADE CRUZEIRO DO SUL – ENGENHARIA DE PRODUÇÃO RESISTENCIA DOS MATERIAS O QUE É RESISTENCIA DOS MATERIAS. A ORIGEM E DEFINIÇÃO. São Paulo 2018 UNIVERSIDADE CRUZEIRO DO SUL – ENGENHARIA DE PRODUÇÃO RESISTENCIA DOS MATERIAS PROFESSOR: Por: Resumo Na engenharia dos materiais, a resistência dos materiais é a capacidade do material de resistir a uma força a ele aplicada. A resistência de um material é dada em função de seu processo de fabricação e os cientistas empregam uma variedade de processos para alterar essa resistência posteriormente. Estes processos incluem encruamento (deformação a frio), adição de elementos químicos, tratamento térmico e alteração do tamanho dos grãos. Estes métodos podem ser perfeitamente quantificados e qualificados. Entretanto, tornar materiais mais fortes pode estar associado a uma deterioração de outras propriedades mecânicas. Por exemplo, na alteração do tamanho dos grãos, embora o limite de escoamento seja maximizado com a diminuição do tamanho dos grãos, grãos muito pequenos tornam o material quebradiço. Em geral, o limite de escoamento de um material é um indicador adequado de sua resistência mecânica. O dimensionamento de peças, que é o maior objetivo do estudo da resistência dos materiais, se resume em analisar as forças atuantes na peça, para que a inércia da mesma continue existindo e para que ela suporte os esforços empregados. Esforços Mecânicos. Os esforços mecânicos são o principal foco da resistência dos materiais, pois todo o estudo gira em torno de como dimensionar uma peça ou elemento de máquina para que suporte os efeitos que os esforços mecânicos gerados por uma estrutura geral ou específica estarão atuando sobre a mesma. Cada tipo de esforço possui uma forma específica de ser analisado, estudado e calculado. Sumario 1. Introdução ...............................................................................................................................3 1.2 Resumo..................................................................................................................................4 2. Tensão Normal ...................................................................................................................... .4 2.1 Deformação homogênea ...................................................................................................... 4 2.2 Deformação Isotrópica ......................................................................................................... 4 3. Tração .................................................................................................................................... 4 4.Compressão ............................................................................................................................ 5 4.1 Equilíbrio .............................................................................................................................. 5 5. Limite de Escoamento ............................................................................................................ 5 5.1 Limite de Ruptura ................................................................................................................. 6 5.2 Limite de Elasticidade (E) ......................................................................................................6 6. Limite de Escoamento ............................................................................................................ 7 6.1 Deformação Plástica .............................................................................................................7 6.2 Deformação Elástica ........................................................................................................... .8 7. Tratamento Térmico nos Aços .............................................................................................. .8 8. Bibliografia ............................................................................................................................ .9 1.- INTRODUÇÃO A resistência dos materiais é parte da ciência que lida com a relação entre as forças internas, a deformação e as cargas externas. Diferentemente da Mecânica, onde se estuda somente as forças externas (condições de equilíbrio) e se supõe que os corpos não apresentam deformações (corpos rígidos), a resistência dos materiais considera não somente os esforços, como também o material e as condições de estabilidade e segurança Dentro do assunto resistências dos materiais existem alguns tópicos essenciais sendo eles. (Esforços,Equilíbrio,Tensão normal, tração ,flexão, cisalhamento, deformação plástica e elástica, tratamento térmico). 2. Tensão Normal Representa a intensidade da força interna sobre um plano específico área que passa por um determinado ponto. A intensidade da força ou força por unidade de área, que atua no sentido perpendicular a ∆A,é definida como tensão normal, σ sigma.Portanto pode- se escrever que: 2.1 Deformação homogênea significa que o estado de deformação é idêntico em qualquer parte da área ou volume em questão; essa denominação não nos dá informações sobre as magnitudes relativas dos esforços principais. 2.2 Deformação isotrópica significa que o volume foi diminuído ou aumentado em uma mesma proporção em todas as direções; não há mudança de forma, apenas de volume. Lembre-se de que o volume pode variar na mesma proporção em todas as direções (isotrópico) ou preferencialmente em uma direção (anisotrópico). 3. Tração Todos os objetos físicos que estão em contato exercem forças uns sobre os outros. Damos diferentes nomes para essas forças de contato, com base nos tipos dos objetos em contato. Se um dos objetos exercendo a força for uma corda, uma corrente, ou um cabo, chamamos a força de tração. não existe uma fórmula especial para encontrar a força de tração. A estratégia empregada para encontrar a força de tração é a mesma que usamos para encontrar a força normal. Ou seja, usamos a segunda lei de Newton para relacionar o movimento do objeto às forças envolvidas. 4.Compressão A compressão pode ser um processo físico ou mecânico que consiste em submeter um corpo à acção de duas forças opostas para reduzir o seu volume. Entende-se por esforço de compressão o resultado dessas tensões. Uma almofada recheada de espuma pode ser comprimida se exercermos força com as duas mãos para a encolher. 4.1 Equilíbrio Se uma estrutura está em equilíbrio, cada uma de suas partes também está em equilíbrio. 5. LIMITE DE ESCOAMENTO: A tensão correspondente ao ponto Y tem o nome de limite de escoamento. A partir desse ponto aumentam as deformações sem que se altere, praticamente, o valor da tensão. Quando se atinge o limite de escoamento, diz-se que o material passa a escoar-se. Alguns materiais apresentam dois pontos para os quais aumentam as deformações sob tensão constante. Esses pontos, em geral muito próximos um do outro, recebem os nomes de limites de escoamento superior e inferior. 5.1 LIMITE DE RUPTURA Note que a tensão no limite de ruptura é menor do que no limite de resistência, devido à diminuição de área que acontece no corpo de prova depois que se atinge a carga máxima. 5.2 Limite de elasticidade (E) Máxima tensão que o material pode suportar sem apresentar deformação permanente após a retirada da carga. 6. Limite de escoamento O escoamento é entendido como um fenômeno localizado, que se caracteriza por um aumento relativamente grande na deformação, acompanhada por uma pequena variação na tensão. Isso acontece geralmente no inicio da fase plástica. Durante o escoamento a carga oscila entre valores muito próximos um dos outros. 6.1 Deformação plástica Quando um corpo tem o regime de deformação em que ocorre mudança dimensional permanente,ocorrido quando se excedem os limites de deformação elástica. Em outras palavras, é a deformação permanente decorrente do deslocamento de átomos ou moléculas para novas posições no reticulado. A deformação plástica dos metais efetiva-se por meio de dois processos fundamentais: deformação por escorregamento (resultante de esforços de cisalhamento) e deformação por maclação. 6.2 Deformação elástica Quando um corpo sofre uma deformação reversível, sem deslocamentos permanentes de átomos ou moléculas. Após o esforço mecânico, o metal volta à forma e às dimensões originais. Em outras palavras, é o regime de deformação onde não ocorre mudança dimensional permanente, isto é, com o fim do carregamento, o material volta ao estado inicial. 7. Tratamento térmico nos aços Os aços são especialmente adequados para o tratamento térmico, uma vez que: respondem satisfatoriamente aos tratamentos, em termos das características desejadas, seu uso comercial supera o de todos os demais materiais. O tratamento térmico é normalmente associado com o aumento da resistência do material , mas também pode ser usado para melhorar a usinabilidade, a conformabilidade e restaurar a ductilidade depois de uma operação a frio. Logo, o tratamento térmico é uma operação que pode auxiliar outros processos de manufatura e/ou melhorar o desempenho de produtos, aumentando sua resistência ou alterando outras características desejáveis. 8. Bibliografia https://www.ofitexto.com.br/comunitexto/isotropico-ou-homogenio/ https://pt.khanacademy.org/science/physics/forces-newtons-laws/tension-tutorial/a/what-is-tension https://conceito.de/compressao http://www.labeee.ufsc.br/~luis/ecv5645/tracao.htm https://www.cimm.com.br/portal/material_didatico/6442-objetivos-do-tratamento-termico-dos-acos#.WwOL3EgvzIU