Deformações elásticas

• Passo 2

Fazer uma pesquisa dos tópicos abaixo, de modo a entender quais as possíveis falhas que podem ocorrer dentro de um projeto mecânico:

1- Deformação Elástica

2- Escoamento

3- Indentação

4- Fratura Frágil

5- Fadiga

6- Corrosão

7- Desgaste

8- Flambagem

1- Deformação Elástica:

Na deformação elástica, o corpo é submetido a uma força que não supera a tensão de elasticidade, demonstrada pela Lei de hooke, por isso o corpo retoma seu estado inicial.Esse tipo de deformação é provocado por uma tensão ou variação térmica. Toda Deformação Elástica acontece por meio de uma tensão não proporcional. Esse tipo de deformação é reversível, pois uma vez retirada a tensão que ocasionou a deformação, o material volta ao normal.

2- Escoamento:

Considerações:

1. O estado de tensão num ponto é completamente descrito pela magnitude e orientação das tensões principais;

2. Para um material isotrópico, a orientação das direções principais não influencia o início do escoamento. Assim, o critério deve considerar apenas as magnitudes das tensões principais.

Esse fenômeno é nitidamente observado em alguns metais de natureza dúctil, como aços baixo teor de carbono. Caracteriza-se por um grande alongamento sem acréscimo de carga.

3- Indentação:

Este trabalho envolve o aprimoramento e a avaliação de alguns aspectos de uma técnica de medição de tensões residuais uniaxiais, combinando a holografia eletrônica (ESPI- Electronic Speckle Pattern Interferometry) e a indentação instrumentada. Ao invés de se produzir o alívio de tensões, como na maioria dos métodos de medição de tensões residuais semi-destrutivos, a indentação é usada para introduzir deformações plásticas localizadas no material. O campo de deslocamentos radial resultante ao redor da marca de indentação é medido e, através de um modelo matemático apropriado, o estado de tensões residuais presente na região de interesse é quantificado.

4- Fratura Frágil:

Fratura é a separação de um corpo em duas ou mais partes quando submetido a um esforço mecânico. Fratura dútil ocorre apenas após extensa deformação plástica e se caracteriza pela propagação lenta de trincas resultantes da nucleação e crescimento de microcavidades. Fratura frágil ocorre pela propagação rápida de trincas, acompanhada de pouca ou nenhuma deformação. Nos materiais cristalinos ocorre em determinados planos cristalinos chamados planos de clivagem ou ao longo dos contornos de grão.

5- Fadiga:

A fadiga ocorre pela presença de tensões que variam com o tempo, que provocam deformações plásticas cíclicas localizadas nos pontos mais críticos. Estas deformações levam a uma deterioração do material que dá origem a uma trinca de fadiga que, com o prosseguimento do carregamento variável, vai crescendo, até atingir um tamanho suficiente para provocar a ruptura final. O processo de nucleação da trinca de fadiga depende das tensões cisalhantes cíclicas que atuam, enquanto que para a propagação são importantes as tensões de tração, que fazem com que as pequenas trincas que foram nucleadas venham acrescer e levem à ruptura final.

A fadiga é um processo de redução da capacidade de carga de componentes estruturais pela ruptura lenta do material, através do avanço quase infinitesimal da trinca a cada ciclo de carregamento.

6- Corrosão:

A corrosão consiste na deterioração dos materiais pela ação química ou eletroquímica do meio, podendo estar ou não associado a esforços mecânicos. Ao se considerar o emprego de materiais na construção de equipamentos ou instalações é necessário que estes resistam à ação do meio corrosivo, além de apresentar propriedades mecânicas suficientes e características de fabricação adequadas. A corrosão pode incidir sobre diversos tipos de materiais, sejam metálicos como os aços ou as ligas de cobre, por exemplo, ou não metálicos, como plásticos, cerâmicas ou concreto. A ênfase aqui descrita será sobre a corrosão dos materiais metálicos. Esta corrosão é denominada corrosão metálica. Dependendo do tipo de ação do meio corrosivo sobre o material, os processos corrosivos podem ser classificados em dois grandes grupos, abrangendo todos os casos deterioração por corrosão:

- Corrosão Eletroquímica

- Corrosão Química.

7- Desgaste:

É provocado pelo movimento relativo entre peças ou componentes em contato. Constitui uma das maiores fontes de redução da vida útil de máquinas e dispositivos industriais. O desgaste é um processo que dá origem a machucaduras e diminuição das superfícies que se movimentam, provocando a formação de resíduos que podem eventualmente produzir efeitos secundários diversos. É um fenômeno superficial em que ocorre deterioração, ou arrancamento de partículas, por atrito. Constitui um sério fator de destruição, visto que as peças de máquina que se movimentam estão sujeitas a esse fenômeno. Existem três formas de desgaste, que dependem da natureza das superfícies em contato: atrito-desgaste metálico (metal contra metal), abrasão (metal contra não-metal) e erosão (líquidos e vapores contra metal).

8- Flambagem:

A flambagem é um fenômeno que ocorre em peças cujo comprimento é muito maior que a área de sua secção transversal e quando a peça sofre um esforço axial. A Figura 2 ilustra essa situação de carregamento. A peça pode perder sua integridade sem que o material tenha alcançado o limite de escoamento, pois a tensão critica de flambagem não depende do material, e sim do seu módulo de Young.

A falha por flambagem também ocorre quando temos uma combinação critica