Faça uma pesquisa e obtenha as definições (e exemplos) de:
material hiperelástico.

Passo 1

O enunciado pede para definirmos o que é um material hiperelástico e darmos exemplos. O conteúdo principal vem da mecânica dos sólidos deformáveis, em particular de materiais que suportam grandes deformações elásticas, e vamos precisar entender o conceito de função energia de deformação (strain-energy density).

Passo 2

Um material hiperelástico é aquele cuja resposta elástica pode ser derivada de uma função escalar W, chamada de função energia de deformação por unidade de volume. Em outras palavras, existe uma única função
W = W(F)
onde F é o gradiente de deformação, tal que a tensão de segunda Piola–Kirchhoff S satisfaz
S = partial Wpartial E
com E = tfrac12(F^TF-I) o tensor de Green–Lagrange. Isso garante que o caminho de carregamento não influencia o trabalho elástico armazenado, e o material retorna à configuração original se o carregamento for removido.

Passo 3

Alguns modelos constitutivos hiperelásticos frequentemente usados são:
  • Neo-Hookeano: W = C1,(I1-3) com I1=tr(C) e C=F^TF.
  • Mooney–Rivlin: W = C1,(I1-3) + C2,(I2-3) com I2 segundo invariante de C.
  • Ogden: W = sump=1^N mupalphapl(lambda1^alphap+lambda2^alphap+lambda3^alphap-3r) em que lambdai são alongamentos principais.

Passo 4

Exemplos de materiais reais que apresentam comportamento hiperelástico são:
  • Borrachas e elastômeros (borracha natural, silicone, poliuretano).
  • Tecidos biológicos macios (pele, artérias, tendões) em deformações grandes e rápidas.
  • Espumas de polímero em regimes onde a resposta é essencialmente elástica.

Resposta

Um material hiperelástico é aquele que armazena energia elástica segundo uma função W(F), de modo que a tensão decorre como derivada dessa energia. Modelos típicos incluem Neo-Hookeano, Mooney–Rivlin e Ogden, e exemplos de materiais são borrachas, silicones e tecidos biológicos sujeitos a grandes deformações.

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