Sobre as principais características mecânicas dos matérias, elabore conceitos a respeito das citadas abaixo:
Fluência

Passo 1

O enunciado pede para definirmos e explicarmos o fenômeno de fluência (creep) como uma das principais características mecânicas dos materiais. Esse conteúdo faz parte de Mecânica dos Materiais e Ciência dos Materiais, mais especificamente do estudo do comportamento viscoelástico e viscoplástico sob carga prolongada.

Passo 2

Fluência é o deformação progressiva e irreversível que um material sofre quando submetido a uma tensão constante ( \sigma) por um período prolongado, normalmente em temperaturas elevadas. Mesmo que \sigma seja menor do que o limite de escoamento, com o tempo o material continuará a se deformar.

Passo 3

Matematicamente, representamos a fluência pela curva de deformação vs. tempo, \epsilon(t), em que se distinguem três estágios:
\epsilon(t) = \epsilon_0 + \epsilon_{\text{prim}}(t) + \dot\epsilon_{\text{sec}}\;t + \epsilon_{\text{tert}}(t)
  • Estágio primário: taxa de deformação decrescente ( \dot\epsilon alto no início).
  • Estágio secundário: regime de taxa de fluência quase constante, \dot\epsilon_{\text{sec}}.
  • Estágio terciário: aceleração da deformação até a falha.

Passo 4

Entender fluência é crucial para:
– Projetar componentes que suportem cargas por longos períodos (turbinas, caldeiras).
– Selecionar materiais adequados conforme a temperatura de serviço.
– Prever vida útil pelo cálculo da taxa de fluência \dot\epsilon_{\text{sec}} e do tempo até ruptura.

Resposta

Fluência é a deformação lenta, contínua e irreversível que ocorre em um material sob tensão constante, especialmente a temperaturas elevadas, caracterizada por três estágios (primário, secundário com taxa constante e terciário) e fundamental para avaliar a durabilidade de componentes submetidos a cargas de longa duração.

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