RESISTNCIA DOS MATERIAIS I Aula 5 Tenso x

RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS I Aula 5 – Tensão x Deformação

RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS I REVISÃO AULA 4 § Tensão cisalhante § Deformação Aula 5 – Tensão x Deformação

RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS I TENSÃO CISALHANTE Em mecânica dos solos, as tensões cisalhantes são as responsáveis pelas rupturas em encostas, vales, depressões, senos, barragens e outras solicitações geomecânicas do solo sedimentar jovem. Aula 5 – Tensão x Deformação

RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS I Deslizamento de terra – Rebouças – 2007 - Geo. Rio Aula 5 – Tensão x Deformação

RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS I Deslizamento de solo residual em São Conrado – 1996 – Geo. Rio Aula 5 – Tensão x Deformação

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RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS I Tensão σ = F/A τ = F/A F: N, Kn, … Unidades A: m², mm², … σ ou τ: N/m²; mm², . . . Aula 5 – Tensão x Deformação

RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS I 1 Pa 1 N/m² 1 MPa 1 N/mm² 1 GPa 1 KN/mm² 1 GPa 103 MPa Aula 5 – Tensão x Deformação

RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS I CONTEÚDO PROGRAMÁTICO DESTA AULA § Deformação § Material frágil § Material ductil Aula 5 – Tensão x Deformação

RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS I TENSÃO X DEFORMAÇÃO Precisamos conhecer o comportamento dos materiais quando submetidos a carregamentos e para isso, fazemos ensaio mecânico numa amostra do material chamada de corpo de prova. No ensaio, são medidas a área de seção transversal “A” do CP e a distância “L 0” entre dois pontos. Aula 5 – Tensão x Deformação

RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS I TENSÃO X DEFORMAÇÃO Aula 5 – Tensão x Deformação

RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS I TENSÃO X DEFORMAÇÃO No ensaio de tração, o CP é submetido a um carga normal “F”. A medida que este carregamento aumenta, pode ser observado um aumento na distância entre os pontos marcados e uma redução na área de seção transversal, até a ruptura do material. Aula 5 – Tensão x Deformação

RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS I TENSÃO X DEFORMAÇÃO O diagrama tensão - deformação varia muito de material para material, e ainda, para uma mesmo material podem ocorrer resultados diferentes devido a variação de temperatura do corpo de prova e da velocidade da carga aplicada. Aula 5 – Tensão x Deformação

RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS I TENSÃO X DEFORMAÇÃO O gráfico σ x ε de vários grupos de materiais nos permite distinguir algumas características comuns; elas nos levam a dividir os materiais em duas importantes categorias: materiais dúteis e os materiais frágeis. Aula 5 – Tensão x Deformação

RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS I MATERIAL DUTIL Materiais dúteis: aço, cobre, alumínio e outros – escoamento a temperatura normal. Aula 5 – Tensão x Deformação

RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS I TENSÃO X DEFORMAÇÃO Corpo de prova submetido a carregamento crescente, e com isso seu comprimento aumenta. A parte inicial do diagrama é uma linha reta com grande coeficiente angular. Quando é atingido um valor crítico de tensão σ, o corpo de prova sofre uma grande deformação com pouco aumento da carga aplicada. A deformação longitudinal de uma material é definida como: Aula 5 – Tensão x Deformação

RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS I TENSÃO X DEFORMAÇÃO onde: ε - deformação [%] ε = l f − l o × 100 [%] lo lo – comprimento inicial do CP [mm, cm, . . . ] lf – comprimento final do CP [mm, cm, . . . ] Aula 5 – Tensão x Deformação

RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS I TENSÃO X DEFORMAÇÃO Quando o carregamento atinge um certo valor máximo, o diâmetro do CP começa a diminuir, devido a perda de resistência local. A esse fenômeno é dado o nome de estricção. Aula 5 – Tensão x Deformação

RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS I TENSÃO X DEFORMAÇÃO ψ = Ao – Af × 100 [%] Ao Ao - área de secção transversal inicial [mm 2, cm 2, . . . ] Af - área da secção transversal final [mm 2, cm 2, . . . ] Aula 5 – Tensão x Deformação

RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS I MATERIAL FRÁGIL Materiais frágeis: ferro fundido, vidro e pedra, são caracterizados por uma ruptura que ocorre sem nenhuma mudança sensível no modo de deformação do material. Aula 5 – Tensão x Deformação

RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS I MATERIAL FRÁGIL Para os materiais frágeis não existe diferença entre tensão de resistência e tensão de ruptura. Não há estricção nos materiais frágeis e a ruptura se dá em uma superfície perpendicular ao carregamento. Aula 5 – Tensão x Deformação

RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS I MATERIAIS DUTEIS E FRAGEIS Aula 5 – Tensão x Deformação

RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS I MATERIAIS DUTEIS E FRAGEIS ruptura de um material frágil ruptura de um material dútil Aula 5 – Tensão x Deformação

RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS I TENSÃO X DEFORMAÇÃO Aula 5 – Tensão x Deformação

RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS I MATERIAL DUTIL Lei de Hooke: E = módulo de elasticidade ou módulo de Young Unidade: [Pa] Aula 5 – Tensão x Deformação

RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS I TENSÃO X DEFORMAÇÃO Aula 5 – Tensão x Deformação

RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS I TENSÃO X DEFORMAÇÃO OA - Material obedece a lei de Hooke. Tensão no ponto A é tensão limite de proporcionalidade - p AB – Curva começa a se afastar da reta AO, até que em B, começa o escoamento. No ponto B termina a zona elástica. Se p e retirarmos o carregamento material segue a reta AO. Para p < e o descarregamento deixará deformação. Aula 5 – Tensão x Deformação

RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS I BC - Escoamento. Aumento da deformação com pequena variação da tensão. No ponto B começa a zona plástica. CE – No ponto D começa a fase de ruptura, caracterizado pela estricção. A ruptura ocorre em E. As tensões correspondentes aos pontos D e E são as tensão máxima ( máx) e tensão de ruptura ( r ). Aula 5 – Tensão x Deformação

RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS I RESUMINDO Hoje aprendemos: O que é Deformação; Conhecemos os materiais frágeis e duteis; Analisamos o gráfico dos materiais. Bons estudos, até a próxima aula. Aula 5 – Tensão x Deformação