Tensão Verdadeira
Calcula a tensão verdadeira, σ_v = s × (1 + e), a partir da tensão de engenharia s (MPa) e da deformação de engenharia e. A tensão de engenharia usa a área inicial do corpo de prova, mas durante o ensaio de tração a seção real diminui; a tensão verdadeira corrige isso usando a área instantânea (assumindo volume constante na região uniforme), resultando sempre em valor maior que a de engenharia. É essencial para construir a curva tensão-deformação real e modelar o encruamento (σ = K·εⁿ). O resultado vem na mesma unidade da tensão de entrada. Informe a tensão de engenharia e a deformação de engenharia.
Resultado
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Tensão verdadeira
A tensão de engenharia que se lê num ensaio de tração é a força dividida pela área inicial do corpo de prova (s = F/A₀). O problema é que, conforme o material estica, a seção transversal diminui — então a área inicial subestima a tensão que o material realmente sente. A tensão verdadeira corrige isso usando a área instantânea: σ_v = F/A. Assumindo que o volume se conserva na região de deformação uniforme (A·L = A₀·L₀), chega-se à relação prática σ_v = s × (1 + e), onde e é a deformação de engenharia. Como (1 + e) é sempre maior que 1, a tensão verdadeira é sempre maior que a de engenharia, e a diferença cresce com a deformação. A curva tensão-deformação verdadeira é a que revela o comportamento físico do material: ao contrário da curva de engenharia (que 'cai' após a tensão máxima por causa da estricção), a curva verdadeira continua subindo, mostrando que o material continua encruando. Na região plástica uniforme ela costuma seguir a lei de potência σ = K·εⁿ, onde n é o expoente de encruamento. Informe a tensão e a deformação de engenharia.
Ferramentas Relacionadas
Deformação Verdadeira
Calcula a deformação verdadeira (logarítmica), ε = ln(1 + e), a partir da deformação de engenharia e (adimensional ou em fração). Enquanto a deformação de engenharia usa o comprimento inicial como referência fixa, a deformação verdadeira integra as variações instantâneas de comprimento, sendo aditiva e mais adequada para grandes deformações plásticas, como em conformação mecânica (laminação, extrusão, trefilação). O resultado é a deformação real acumulada pelo material. Para pequenas deformações, ε ≈ e; a diferença cresce conforme a deformação aumenta. Informe a deformação de engenharia.
Tensão de Tração em Parafuso
Calcula a tensão de tração em um parafuso, σ = F_b ÷ A_t, a partir da força total de tração no parafuso F_b (N) e da área de tensão A_t (mm²). É a verificação básica de resistência de um parafuso tracionado: a tensão atuante (força dividida pela área resistente) deve ser menor que a resistência do material com margem de segurança. A força F_b é a carga total que o parafuso suporta — em uma junta pré-carregada, é a pré-carga mais a parcela da carga externa que chega ao parafuso (F_i + C·P). A tensão resultante é comparada com a tensão de prova S_p (o limite até onde o parafuso pode ser carregado sem deformação permanente — tipicamente 85-90% do escoamento) ou com a resistência última, conforme o critério. A classe de resistência do parafuso (gravada na cabeça: 8.8, 10.9, 12.9 em métricos; ou graus SAE 2, 5, 8) define essas tensões admissíveis — um parafuso classe 8.8 tem tensão de prova de 580-600 MPa, um 12.9 chega a ~970 MPa. Verificar que σ não excede o admissível, considerando a pré-carga e a carga de serviço, é essencial: parafusos sobrecarregados escoam (perdem a pré-carga) ou rompem. Junto com a verificação de fadiga e de separação, define a segurança da união tracionada. Informe a força total no parafuso e a área de tensão.
Alongamento Percentual
Calcula o alongamento percentual, A% = (L_f − L₀) ÷ L₀ × 100%, a partir do comprimento inicial L₀ e do comprimento final L_f medido após a ruptura no ensaio de tração (reaproximando as duas metades do corpo de prova). O resultado, em %, é uma medida direta da ductilidade do material — quanto ele se alonga antes de romper. Aços dúcteis chegam a 20–40%; materiais frágeis, a poucos por cento. O alongamento depende do comprimento de medida adotado, por isso ele é sempre informado junto (ex.: A% em 50 mm). Informe os comprimentos inicial e final.
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