Resistncia dos materiaisConceitos sobre: EsforosMateriaisDiagramaLei Hooke

Resistncia dos materiais

Resistncia dos materiaisCaractersticas dos Materiais

1 Dureza: capacidade do material resistir ao desgaste ou penetrao de corpos estranhos

2 Fragilidade: Tendencia de quebrar com pequenas deformaes

3 Dutilidade: Capacidade de deformar-seprecialvelmente sob baixa carga

4 Maleabilidade: Capacidade de deformar-se sob trabalhos a frio

5 Elasticidade: Capacidade do material retornar ao seu estado inicial aps retirada da carga aplicada

Classes de solicitaesEsforos NormaisCompresso

Classes de solicitaesEsforos NormaisTrao

Classes de solicitaesFlexo

Classes de solicitaesCisalhamento

Classes de solicitaesTorao

Classes de solicitaesFlexotoroEsforos combinados

Estudo das TensesTenso o resultado da ao de cargas externas sobre uma unidade de rea da seo analisada na pea, componente mecnico ou estrutural submetido solicitaes mecnicasEsforo NormalCisalha/to

DIAGRAMA TENSO X DEFORMAO

(p) - Tenso de proporcionalidade: Representa o valor mximo da tenso,abaixo do qual o material obedece a lei de Hooke.

(E) - Tenso de escoamento: A partir deste ponto aumentam as deformaes sem que se altere, praticamente, o valor da tenso. Quando se atinge o limite de escoamento, diz-se que o material passa a escoar-se.(R) Tenso limite de resistncia A tenso correspondente a este ponto recebe o nome de limite de resistncia ou resistncia a trao, pois corresponde a mxima tenso atingida no ensaio de trao.

(r) Tenso de ruptura: A tenso correspondente a este ponto recebe o nome de limite de ruptura; a que corresponde a ruptura do corpo de prova.

(e) - Deformao Elstica: O trecho da curva tenso - deformao,compreendido entre a origem e o limite de proporcionalidade, recebe o nome de regio elstica.

(p) - Deformao Plstica: O trecho compreendido entre o limite deproporcionalidade e o ponto correspondente a ruptura do material

DIAGRAMA TENSO X DEFORMAOLei de HOOKE

Lei de HOOKEA relao linear da funo tenso-deformao foi apresentada por Robert HOOKE em 1678 e conhecida por LEI DE HOOKE, definida como:

= E onde = tenso normal E = mdulo de elasticidade do material = deformao especficaO Mdulo de Elasticidade representa o coeficiente angular da parte linear do diagrama tenso-deformao e diferente para cada material.A lei de HOOKE valida para a fase elstica dos materiais. Por este motivo, quaisquer que sejam os carregamentos ou solicitaes sobre o material, vale a superposio de efeitos, ou seja, pode-se avaliar o efeito de cada solicitao sobre o material e depois som-los.

Quando a barra carregada por trao simples, a tenso axial = P / A

e a deformao especfica = / L .

Combinando estes resultados com a Lei de HOOKE,tem-se o alongamento da barra:

Esta equao mostra que o alongamento de uma barra linearmente elstica diretamente proporcional carga e ao comprimento e inversamente proporcional ao mdulo de elasticidade e rea da seo transversal. O produto EA conhecido como rigidez axial da barra.

Coeficiente de PoissonQuando uma barra tracionada, o alongamento axial acompanhado por uma contrao lateral, isto , a largura da barra torna-se menor enquanto cresce seu comprimento. Quando a barra comprimida, a largura da barra aumentaA relao entre as deformaes transversal e longitudinal constante dentro da regio elstica, e conhecida como relao ou coeficiente de Poisson (v);

Formula geral de HookeA relao entre as deformaes transversal e longitudinal constante dentro da regio elstica, e conhecida como relao ou coeficiente de Poisson (v);Se forem consideradas as deformaes longitudinal (L) e transversal ( t), tem-se, respectivamente:

Forma geral da Lei de HookeNo caso mais geral, no qual um elemento do material solicitado por trs tenses normais x, y e z, perpendiculares entre si, s quais correspondem respectivamente s deformaes x, y e z, a Lei de HOOKE se escreveA lei de HOOKE vlida para materiais homogneos, ou seja,aqueles que possuem as mesmas propriedades (mesmos E e ) em todos os pontos.

Tenso Admissvel (adm)Considerar que a carga limite do material seja maior que o carregamento que este ir suportar em condies normais de utilizao

Apenas uma parte da capacidade do material est sendo solicitada, a outra parte reservada para garantir ao material, condies de utilizao segura.

Geralmente, esta tenso dever ser mantida na regio de deformao elstica do material

Coeficiente de segurana (Sg)A determinao do coeficiente de segurana adequado para diferentes aplicaes requer uma anlise cuidadosa, que leve em considerao diversos fatores, tais como:1. Material a ser aplicado;2. Tipo de carregamento;3. Frequncia de carregamento;4. Ambiente de atuao;5. Grau de importncia do membro projetado

Materiais Frgeis adm=R/Sg

Materiais Dteis Sem deformao adm=E/Sg ou Com deformao adm=R/Sg

Fator de Segurana Depende de:B Tipo de Carga : Esttica Dinmica AlternadaC Aplicao da Carga : Constante Gradual Impacto Alto impacto

D Caracterstica Mecnica : Mat. Dctil Mat. Frgil

Fator de Segurana depende de :

A- Origem do material do material da pea

B Tipo de Carga : Esttica Dinmica Alternada

C Aplicao da Carga : Constante Gradual Impacto Alto impacto

D Caracterstica Mecnica : Mat. Dctil Mat. Frgil

Sg = Nr ou NeFator de Segurana

Condio de carregamentoMateriais DteisMateriais FrgeisrerCarga Estatica427Carga Variavel6310Carga com Choques10520

FS = A x B x C x D