INTRODUÇÃO À RESISTÊNCIA DE MATERIAIS

INTRODUÇÃO À RESISTENCIA DOS MATERIAIS

1. CONCEITO

A Resistência dos Materiais é o estudo do comportamento dos materiais quando so-frem forças aplicadas. Dentre os processos de fabricação que determinarão a resistência de um material estão: encruamento, adição de elementos químicos, tratamento térmico e altera-ção do tamanho dos grãos.

“A origem da resistência dos materiais remonta ao início do século XVII, época em que Galileu realizou experiências para estudar os efeitos de cargas em hastes e vigas feitas de vários materiais. No entanto, para a compreensão adequada dos fenômenos envolvidos, foi necessário estabelecer descrições experimentais precisas das propriedades mecânicas de materiais. Os métodos para tais descrições foram consideravelmente melhorados no início do século XVIII. Na época, estudos foram realizados, principalmente na França, baseados em aplicações da mecânica a corpos materiais, denominando-se o estudo de Resistência dos Materiais. Atualmente, no entanto, refere-se a esses estudos como mecânica dos corpos de-formáveis ou simplesmente mecânica dos materiais.” (HIBBELER; Resistência dos Materi-ais, 2004, p. 01).

O estudo de resistência dos materiais é também importante para que não se tenha prejuízos gastando mais material do que se necessita, ou seja, deixando o material com ex-cesso de peso e custos desnecessários.

É ainda necessário tomar todos os cuidados para que ao tentar tornar um material mais forte pode estar ocasionando uma alteração não desejada em outras propriedades mecânicas, como por exemplo: na alteração do tamanho dos grãos fazendo como que o material se tor-ne quebradiço.

1.1. OBJETIVOS

Basicamente, se propõe a escolher os materiais de construção, as dimensões, propor-ções dos elementos para uma máquina ou estrutura, de modo que se cumpra com segurança, confiabilidade, durabilidade e condições econômicas de seus principais objetivos listados abaixo:

• Dimensionamento;

• Determinação dos esforços;

• Determinação das tensões e das deformações;

• Equilíbrio de um corpo deformável;

• Verificação da segurança.

2. COMPORTAMENTO DE UM MATERIAL

Uma das principais características dos materiais é a capacidade em resistir ou transmi-tir tensões. Um corpo pode deformar-se elasticamente ou plasticamente quando submetido a um esforço mecânico, e a maneira como este corpo irá reagir está ligada a propriedade do mesmo.

O comportamento elástico de um material é observado quando ao sofrer esforço, este não apresenta deformações permanentes, ou seja, quando se retira as tensões, o material retorna ao seu tamanho original. Quando no nível atômico, a deformação elástica é notada quando as células unitárias alongam suas dimensões se a tensão for de tração ou compri-mindo se a tensão for de compressão. Já quando essas tensões são retiradas, as células cris-talinas retornam ao seu tamanho.

Considera-se comportamento plástico, quando ao sofrer altas tensões o material se de-forma permanentemente, ou seja, ao remover estas tensões o material não retoma seu tama-nho original. Quando no nível atômico essa deformação acontece quando os planos são des-lizados uns sobre os outros, de tal forma que ao retirar as forças aplicadas, o corpo não re-tornará ao seu tamanho normal.

Destacando que se o material não resistir a forças elevadas e se romper, define-se que alcançou o estado limite de resistência, por ruptura.

Nota-se ao analisar o