FALHA DE MATERIAIS DEVIDO À FLUÊNCIA E À FADIGA; DUREZA

UNIVERISIDADE LÚRIO FACULDADE DE ENGENHARIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA MECÂNICA DOS MATERIAIS I TRABALHO EM GRUPO FALHA DE MATERIAIS DEVIDO À FLUÊNCIA E À FADIGA; DUREZA. MÉTODO DE ANÁLISE DE FORÇA PARA ELEMENTOSCARREGADOS AXIALMENTE; DEFORMAÇÃO AXIAL INELÁSTICA; TENSÃO RESIDUAL. DISCENTES:                         Nr° MECANOGRÁFICO                           DOCENTE: EDIMILSON NYOKA             20172003002                                            Eng°. WINE JÓ EDSON VALENTE                 20152003006 FAIZAL TURRUA                   20172003005   FÁUSIA MAQUINA                20172003009          PEMBA, MAIO DE 2018

FALHA DE MATERIAIS DEVIDO À FLUÊNCIA E À FADIGA;

DUREZA.

MÉTODO DE ANÁLISE DE FORÇA PARA ELEMENTOS CARREGADOS AXIALMENTE;

DEFORMAÇÃO AXIAL INELÁSTICA;

TENSÃO RESIDUAL.

Trabalho de carácter avaliativo, na cadeira de Mecânica dos Materiais I, com os títulos: falha de materiais devido à fluência e à fadiga, Dureza, Método de análise de força para elementos carregados axialmente, Deformação axial inelástica e Tensão residual. A ser apresentado ao docente. Eng.º. Wine Jó

PEMBA, MAIO DE 2018

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Resumo

O presente trabalho visa de forma concisa, responder a pesquisa levada a cabo para a elaboração do trabalho da disciplina de Mecânica dos Materiais 1 e contribuir com informações referentes aos temas propostos. Com este objectivo, pretende-se agrupar de forma simples e clara, uma vasta gama de informação sobre a Falha de materiais devido a fluência e a fadiga, dureza, método de análise de força para elementos carregados axialmente, deformação axial inelastica e tensão residual tema para o presente trabalho.

As literaturas especializadas na falha dos materiais têm mostrado que, dentre as distintas causas de falha de componentes mecânicos, a mais comum é devida à fadiga do material.

A fluência é considerada quando cerâmicos e metais são usados para membros estruturais ou peças mecânicas sujeitas a elevadas temperaturas

Contudo, este trabalho visa acrescentar informações que serviram de base para o entendimento do tema em estudo, sua importância, bem como a sua devida aplicação no quotidiano.

Palavras-chave: Falhas dos materiais, Dureza, Método de análise de força para elementos carregados axialmente, Deformação axial inelastica e Tensão residual.

Abstract

The present work aims in a concise way, to answer the research carried out for the elaboration of the work of the discipline of Mechanics of Materials 1 and contribute with information referring to the proposed themes. With this aim, we intend to group in a simple and clear, a wide range of information about Material Failure due to creep and fatigue, hardness, force analysis method for axially loaded elements, inelastic axial deformation and residual stress theme for the present work.

Literatures specialized in material failure have shown that, among the different causes of failure of mechanical components, the most common is due to material fatigue.

Creep is considered when ceramics and metals are used for structural members or mechanical parts subjected to high temperatures

However, this paper aims to add information that served as a basis for understanding the topic under study, its importance, as well as its proper application in everyday life.

Keywords: Materials failure, Hardness, Strength analysis method for axially loaded elements, Inelastic axial strain and Residual stress.

Lista de símbolos

A – Área

E – Módulo de elasticidade ou módulo de Young

L – Comprimento

P – Força axial, Peso, força concentrada.

- Deformacao principal[pic 1]

 – Deformacao de escoamento[pic 2]

 – Tensão normal[pic 3]

 – Tensão residual[pic 4]

 Deflexão, deslocamento, alongamento.[pic 5]

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Lista De Figuras:

Figura 1: Ilustração dos tipos de falha. (a) Fractura dúctil onde a amostra tem estricção até um único ponto; (b) Fractura moderadamente dúctil após alguma estricção; (c) Fractura frágil sem qualquer deformação plástica. Fonte: Grilo, (2012).        3

Figura 2: Ilustração da Curva típica de fluência mostrando a deformação em função do tempo sob tensão constante e sob temperatura elevada constante. Fonte: (Grilo, 2012).        5

Figura 3:Ilustração de um material sofrendo Fluência.        5

Figura 4: Fadiga cargas cíclicas.        6

Fonte: (Diogo António de Sousa, 2012)        6

Figura 5:Diagrama para aço inoxidável a 650 ᵒC e deformação por fluência de 1%.        7[pic 6]

Fonte:(Hibbler, 2010)        7

Figura 6: Diagrama S-N para ligas de aço e alumínio (o eixo N tem escala logarítmica)        8

Fonte:(Hibbler, 2010)        8

Figura 7.1: Representação esquemática dum ensaio de dureza: Brinell (Gulháev A. P., 1981)        9

Figura 7.2: Representação esquemática dum ensaio de dureza: Vickers (Gulháev A. P., 1981)        10

Figura 7.3: Representação esquemática dum ensaio de dureza: Rockwell (Gulháev A. P., 1981)        10

Figura 8:Ilustração do método de análise de flexibilidade ou de força.        11

Fonte: (Hibbeler, 2010)        11

Figura 9: Cargas redundantes: a) Sem deslocamento em B, b) Deslocamento em B quando a força redundant em B é removida, c) Deslocamento em B quando somente a força redundante em B é aplicada.        12

Fonte: (Hibbeler, 2010)        12

Figura 10: Comportamento físico de uma deformação axial inelástica.        12