Responda as questões a seguir de forma clara e completa. Para questões com cálculos, mostre todas as etapas. As respostas devem ser feitas à mão.
Desenhe um diagrama tensão-deformação para um material dúctil, como o aço. Marque o limite elástico e explique o que acontece após esse ponto.
Desenhe um diagrama tensão-deformação para um material dúctil, como o aço. Marque o limite elástico e explique o que acontece após esse ponto.
Passo 1
O enunciado pede para desenhar o diagrama tensão–deformação de um material dúctil (como o aço), marcar o limite elástico e explicar o que ocorre após esse ponto.
Conteúdo: comportamento mecânico de materiais (Resistência dos Materiais).
Conteúdo: comportamento mecânico de materiais (Resistência dos Materiais).
Passo 2
Desenho do esqueleto do diagrama tensão–deformação:
- Eixo vertical: tensão
(por exemplo em MPa). - Eixo horizontal: deformação
(adimensional ou em %). - Região inicial linear, obedecendo à Lei de Hooke
, até o limite elástico .
Passo 3
Marcar o limite elástico
:
- Até
a deformação é reversível (elástica). - Em
termina a região linear e começa a deformação permanente (plástica).
Passo 4
Comportamento após o limite elástico:
- Escoamento plástico: pequena queda ou platô de tensão enquanto ocorrem deslocamentos de discordâncias.
- Encruamento (strain hardening): a tensão volta a subir até atingir a tensão de ruptura última
. - Estricção e fratura: após
inicia-se a concentração de deformação numa “garganta” até a fratura final.
Resposta
Segue um esboço em ASCII do diagrama tensão–deformação para aço dúctil:
σ | • Fratura
| /
| /
| / ← Estricção
| /
| • σ_UTS ← Pico (ultimate tensile strength)
| /
| / ← Encruamento (strain hardening)
| _______/_______________________
| / ↑
| / |
| / • σ_e ← Limite elástico
| /
| / ← Região elástica (linear)
| /
|/_____________________________________ ε
Legenda:
• σ_e = limite elástico (deformação recuperável até este ponto)
• σ_UTS = tensão de ruptura última (máxima tensão antes da estricção)
Após σ_e o material já não retorna à forma original; entra em escoamento plástico, segue para encruamento até σ_UTS, e finalmente estricção e fratura.
• σ_e = limite elástico (deformação recuperável até este ponto)
• σ_UTS = tensão de ruptura última (máxima tensão antes da estricção)
Após σ_e o material já não retorna à forma original; entra em escoamento plástico, segue para encruamento até σ_UTS, e finalmente estricção e fratura.