Imprecisão devida à área
O valor da tensão de engenharia é prático, porém não é preciso, pois o corpo muda de seção transversal ao ser tracionado. A fórmula da tensão utiliza a área inicial para o cálculo.
Fica fácil entender este problema, se imaginarmos um corpo com entalhe, submetido à tração, como mostra a figura.
Aplicada uma carga de tração F, pela definição da tensão de engenharia, teríamos dois diferentes valores, se tomadas para o cálculo as áreas sobre os planos AA’ e BB’.
Com esta simples verificação pode-se imaginar um corpo carregado no ensaio de tração. O esforço provoca o alongamento do corpo, e a um certo ponto aparece o fenômeno da estricção, ou formação do pescoço,que antecede a fratura nos materiais dúcteis. Na região do pescoço, o corpo reduz significativamente a área da seção transversal. É uma situação análoga a do corpo com entalhe, ou seja novamente tem-se dois valores para a tensão.
Também, se é admitido um volume constante para um corpo sob carga de tração que aumenta seu comprimento de um valor Δl, a relação das áreas final e inicial fica:
Portanto, para uma situação de carga F, tem-se dois valores de tensão se tomadas as áreas A0 e Af para o cálculo.
Característica não aditiva das deformações
Para um corpo submetido à tração, a deformação de engenharia é calculada através da equação (1). Entretanto, se um corpo for tracionado em duas etapas de carregamento, primeiro atingindo um comprimento l1 e em seguida atingindo um comprimento l2, as deformações ficam:
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Onde:
- e1 é a deformação até atingir o comprimento l1
- e2 é a deformação até atingir o comprimento l2 a partir do comprimento l1
- et é a deformação total sem considerar as etapas de carregamento
Fica claro que et não é a soma das deformações e1 e e2. Então pode-se dizer que a deformação de engenharia não é uma grandeza aditiva.
Deve-se observar que quando se usam os parâmetros de cálculo da tensão de engenharia , os valores de tensão obtidos ficam menores do que os valores reais.
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