Centro Universitário da Fundação Educacional de Barretos

Princípio de Ciências dos MateriaisProf.: Luciano H. de Almeida

Propriedades Mecânicas dos Materiais Objetivos

Introduzir os conceitos básicos associados com as propriedades mecânicas dos materiais

Identificar e avaliar os fatores que afetam essas propriedades

Rever alguns testes básicos utilizados para determinar estas propriedades

Propriedades Mecânicas dos Materiais Importância do estudo do comportamento

mecânico dos materiais Materiais em serviço sofrem ação de forças e

cargas O projeto estrutural depende da aplicação Necessidade de conhecer as propriedades do

material para finalizar o projeto

Ex.: Alumínio para aplicação na aviação

Aço para eixo de automóveis

Propriedades Mecânicas dos Materiais Testes para determinar as propriedades

mecânicas

Ensaios mecânicos Corpos de prova Normas técnicas visam a reprodução das

condições de trabalho

Propriedades Mecânicas dos Materiais Formas de

aplicação de carga:

a) Tração

b) Compressão

c) Cisalhamento

d) torção

Propriedades Mecânicas dos Materiais Ensaio de tração muito comum

determina diversas propriedades Definição de tensão (tensão de engenharia)

F = carga aplica perpendicularmente a seção reta da amostra

A0 = área da seção reta;

0A

F σ

Propriedades Mecânicas dos Materiais Definição de deformação (deformação de

engenharia)

L = deformação;

L0 = comprimento original

0L

L ε

Propriedades Mecânicas dos Materiais Deformação elástica curva de tensão-

deformação Metais para baixos níveis de tensão tensão e

deformação são proporcionais

E = módulo de elasticidade (módulo de Young)

ε . E σ Lei de Hooke

Propriedades Mecânicas dos Materiais Parte linear

deformação elástica Inclinação = módulo de

elasticidade Maior módulo => material

mais rígido Deformação não

permanente

Propriedades Mecânicas dos Materiais Alguns materiais a

região elástica não é linear Módulo secante Módulo tangente

Propriedades Mecânicas dos Materiais

Propriedades Mecânicas dos Materiais Tração aplicada uniaxial alongamento na direção

de aplicação da carga deformação transversal a aplicação da carga.

Coeficiente de Poisson

Materiais isotrópicos

z

y

z

x

ε

ε-

ε

ε- ν

ν1G2E

Propriedades Mecânicas dos Materiais1. Uma peça de cobre com 305 mm de comprimento

é tracionada com uma tensão de 276 MPa. Considerando que a deformação é inteiramente elástica, qual o alongamento resultante?

2. Uma tensão de tração é aplicada ao longo do eixo de uma barra cilíndrica de latão, que tinha um diâmetro de 10 mm. Determine a carga necessária para produzir um variação de 2,5 . 10-3 mm no diâmetro da barra se a deformação é totalmente elástica

Propriedades Mecânicas dos Materiais3. Considere um fio de níquel cilíndrico com diâmetro

de 2 mm e comprimento de 3 .104 mm. Calcule o alongamento do fio quando uma carga de 300 N é aplicada. Assumindo que a deformação é totalmente elástica.