A elasticidade linear consiste na pesquisa da relação entre os constrangimentos e a deformação (tensão deformação)
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Tensão-Deformação
As relações entre tensões e deformações para um determinado material são encontradas por meio de ensaios de tracção. Nestes ensaios são medidos os alongamentos δ, correspondentes aos acréscimos de carga axial P, que se aplicarem a barra, ate a ruptura do corpo-de-prova.
A forma típica do diagrama tensão-deformação do aço é mostrada na figura seguinte. Nesse diagrama, as deformações axiais encontram-se representadas no eixo horizontal e as tensões correspondentes no eixo das ordenadas.
No trecho de 0 a A, as tensões são directamente proporcionais às deformações e o diagrama é linear. Além desse ponto, a proporcionalidade já não existe mais e o ponto A é chamado de limite de elasticidade.
Com o aumento da carga, as deformações crescem mais rapidamente do que as tensões, passando a aparecer uma deformação considerável sem que haja aumento apreciável da força de tração. Esse fenômeno é conhecido como escoamento do material e a tensão no ponto B é denominada tensão de escoamento ou inicio da região plastica. Na região BC, diz-se que o material tornou-se plástico e a barra pode deformar-se plasticamente, da ordem de 10 a 15 vezes o alongamento ocorrido até o limite de proporcionalidade.
No ponto C, o material começa a oferecer resistência adicional ao aumento da carga, acarretando acréscimo de tensão para um aumento de deformação, atingindo o valor máximo ou tensão máxima (tensão de ruptura) no ponto D. Além desse ponto, maior deformação é acompanhada por uma redução da carga, ocorrendo, finalmente, a ruptura do corpo-de-prova no ponto E do diagrama.
Durante o alongamento da barra, há contração lateral, que resulta na diminuição da área da seção transversal. Isto não tem nenhum efeito no diagrama tensão-deformação até o ponto C. Porém, deste ponto em diante, a redução da área faz com que a tensão verdadeira seja sempre crescente (como indicado na linha pontilhada até E´).
É a favor da segurança adoptar-se como valor das tensões limites aquelas calculadas como se a área se mantivesse com seu tamanho original, obtendo-se valores para a tensão ligeiramente menores do que os reais.
Alguns materiais não apresentam claramente no diagrama tensão-deformação todos os pontos anteriormente citados. Para que se possa determinar o ponto de escoamento desses materiais, convencionou-se adoptar uma deformação residual de 0,2%. A partir dessa deformação, traça-se uma recta paralela ao trecho linear AO, até atingir a curva tensão deformação.
A presença de um ponto de escoamento pronunciado, seguido de grande deformação plástica, é uma das características do aço.
Deformação elástica
É reversível o material deforma reversível, mas, quando a tensão cessa, recupera a sua forma/volume iniciais e verifica‐se quando a força aplicada sobre a rocha não ultrapassou o seu limite de elasticidade.
Deformação plástica
É permanente, o material fica deformado sem rotura e verifica‐se quando a força aplicada sobre a rocha é superior ao seu limite de elasticidade e inferior ao limite de plasticidade. É chamada deformação contínua quando não se verifica descontinuidade entre partes contíguas do material deformado.
Deformação frágil/por rotura – o material fractura. Verifica‐se quando a força aplicada sobre a rocha é superior ao seu limite de plasticidade originando deformações descontínuas (falhas).
Lei de Hooke
A maioria dos materiais da engenharia apresentam relação linear entre tensão e deformação na região de elasticidade. Consequentemente , um aumento na tensão provoca um aumento proporcional na deformação. Essa característica é conhecida como Lei de Hooke.
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