Livro Hibbeler - 7ª ed Resistencia Materiais (Livro)

Pro r1e a es
ecânicas dos materiais
OBJETIVOS DO CAPÍTULO
Agora que já discutimos os conceitos básicos de tensão e deformação, mostraremos, neste capítulo, como a
tensão pode ser relacionada com a deformação por meio de métodos experimentais capazes de determinar
0 diagrama tensão-deformação para um material específico. O comportamento descrito por esse diagrama
será discutido para materiais comumente utilizados na engenharia. Discutiremos, também, propriedades mecânicas
e outros ensaios relacionados com o desenvolvimento da resistência dos materiais.
3.1 O ensaio de tração e
compressão
d0 =
13 mm
A resistência de um material depende de sua capacidade
ele suportar uma carga sem deformação excessiva
ou ruptura. Essa propriedade é inerente ao
próprio material e eleve ser determinada por métodos
experimentais. Um elos testes mais importantes nesses
casos é o ensaio ele tração ou compressão. Embora
seja possível determinar muitas propriedades mecânicas
importantes ele um material por esse teste, ele é
usado primariamente para determinar a relação entre
a tensão normal média e a deformação normal média
cm muitos materiais usados na engenharia, como metais,
<:erâmicas, polímeros e compósitos.
Para executar o ensaio ele tração ou compressão,
prepara-se um corpo ele prova elo material com forma
larnanho "padronizados". Antes do teste, duas pequenas
marcas são identificadas ao longo do comprirncnto
elo corpo ele prova. Essas marcas são localizadas
longe de ambaH as extremidades do corpo ele prova,
porque a distribuição de ten são nas extremidades é
um t an to c01nplexa devido au aperto nos acoplamentos
ond e a carga é aplicada. Em seguida, são medidos
transversal inicial do corpo de prova,
de referência, L0, quc é a distância
o corpo de prova
utilizado IlO ensaio de de um metal em geral
13 mm e comprimento de
3.1 ). Para aplicar-se
c
a !Ín::a da
e o
entre as duas marcas. Por
sem provocar flexão no corpo ele prot:'ítre'mlthld<:s
normalmente são en<:aixaclas em
A
de como
para alongar o
lenta e constante, até
é proj etada
para manter esse alongamento
Figura 3.1
travessa ----' •. -,w'-----=.-"
superior
móvel
corpo de
prova para
ensaio de tração
Figura 3.2
mostrador
de carga
Dados ela carga aplicada P são lidos no mostrador
da máquina ou em um mostrador digital e registrados
em intervalos frequentes. O alongamento 8 = L - L o
entre as marcas no corpo de prova também pode ser
medido por meio de um calibre ou por um dispositivo
mecânico ou ótico denominado extensômetro. Então,
esse valor de 8 (delta) é usado para calcular a deformação
normal média no corpo de prova. Entretanto,
às vezes, essa medida não é tomada, já que também
é possível ler a deformação diretamente por meio ele
um extensômetro de resistência elétrica, mostrado na
Figura 3.3. A operação desse equipamento baseia-se