O módulo de Young ou o módulo de elasticidade

As soluções Sonelastic® se destinam a caracterização simultânea dos módulos elásticos e do amortecimento(atrito interno) de materiais.

No caso de materiais isotrópicos, em que as propriedades não dependem da direção em que são medidas, os módulos são:

Módulo de Young ou Módulo de Elasticidade (Y ou E).

É uma grandeza proporcional à rigidez de um material quando este é submetido a uma tensão externa de tração ou compressão. Basicamente, é a razão entre a tensão aplicada e a deformação sofrida pelo corpo, quando o comportamento é linear, como mostra a equação E=δ/ε, em que:

• E= Módulo de elasticidade ou módulo de Young (Pascal)

• δ= Tensão aplicada (Pascal)

• ε= Deformação elástica longitudinal do corpo de prova (adimensional).

Imaginando-se uma borracha e um metal, e aplicando-se a mesma tensão em ambos, verificaremos uma deformação elástica muito maior por parte da borracha comparada ao metal. Isto mostra que o módulo de Young do metal é mais alto que o da borracha e, portanto, é necessário aplicar uma tensão maior para que ele sofra a mesma deformação verificada na borracha, veja figura abaixo.

Quanto menor o módulo elástico, maior a deformação.

Módulo de Cisalhamento (G)

É definido para o esforço de cisalhamento pela equação G =Τ/Υ, em que:

• G= Módulo de Cisalhamento (Pascal)

• Τ= Tensão cisalhante (Pascal)

• Υ= Deformação elástica de cisalhamento do corpo de prova (adimensional).

A tensão de cisalhamento relaciona-se com uma força aplicada paralelamente a uma superfície, com o objetivo de causar o deslizamento de planos paralelos uns em relação aos outros (veja figura abaixo). No caso, a deformação de cisalhamento, Υ, pode ser calculada pela tangente do ângulo θ.

Representação do esforço de cisalhamento.

Razão de Poisson (µ)

Mede a deformação transversal (em relação à direção longitudinal de aplicação da carga) de um material homogêneo e isotrópico. Em particular, no caso da razão de Poisson, a relação estabelecida não é entre tensão e deformação, mas sim entre deformações ortogonais pela equação µ=-εx/εz=-εy/εz, em que:

• µ= Razão de Poisson (adimensional)

• εx= Deformação na direção x, que é transversal

• εy= Deformação na direção y, que é transversal

• εz= Deformação na direção z, que é a longitudinal

• εy, εy e εz são também grandezas adimensionais, já que são deformações.

O sinal negativo na equação da razão de Poisson é adotado porque as deformações transversais e longitudinais possuem sinais contrários. Materiais convencionais contraem-se