Explique todos os tipos convencionais de diagramas Tensão-Deformação.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede para explicar todos os tipos convencionais de diagramas Tensão-Deformação. Isso está dentro da área de Mecânica dos Materiais, que estuda como os materiais respondem às cargas aplicadas. Para resolver, vamos precisar entender os conceitos de tensão, deformação e como eles se relacionam nos diferentes tipos de diagramas.
Passo 2
Primeiro, vamos definir o que é tensão e deformação. Tensão (
) é a força aplicada por unidade de área, medida em pascals (Pa). Deformação (
) é a mudança relativa no comprimento do material devido à aplicação da força, sem unidade.
Passo 3
O diagrama Tensão-Deformação geralmente começa com a região elástica. Aqui, a relação entre tensão e deformação é linear, seguindo a Lei de Hooke:
Onde
é o módulo de elasticidade. Isso significa que o material retorna à sua forma original quando a carga é removida.
Passo 4
Ponto seguinte é o ponto de escoamento. É o momento em que o material começa a deformar plasticamente, ou seja, não retorna mais à forma original. No diagrama, �� onde a curva desvia da linearidade.
Passo 5
Após o ponto de escoamento, temos a região plástica. Nessa fase, um aumento na tensão não resulta em um aumento proporcional na deformação. O material continua a se deformar permanentemente.
Passo 6
O ponto de resistência máxima ou tensão de ruptura é o pico do diagrama. Representa a maior tensão que o material pode suportar antes de começar a falhar.
Passo 7
Depois do pico, ocorre a níquel (necking), onde a seção transversal do material começa a reduzir localmente, levando à fratura.
Passo 8
Existem também diferentes tipos de diagramas Tensão-Deformação, como o diagrama verdadeiro e o diagrama de engenharia. O diagrama de engenharia usa as medidas iniciais de área e comprimento, enquanto o verdadeiro considera as mudanças reais durante a deformação.
Resposta
Em resumo, os diagramas Tensão-Deformação convencionais incluem a região elástica, ponto de escoamento, região plástica, ponto de resistência máxima, e a fratura. Além disso, diferenciam-se em diagramas de engenharia e verdadeiros, que representam a relação entre tensão e deformação de maneiras ligeiramente diferentes. Entender cada etapa ajuda a prever como um material se comportará sob diferentes cargas.