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Prova de Estresse

1920
Teste de tração de aço de alta resistência para determinar a tensão de prova na ciência dos materiais.

(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)

Para materiais que não possuem uma estrutura distinta. ponto de escoamento Em sua curva tensão-deformação, como no alumínio ou no aço de alta resistência, a "tensão de prova" é o equivalente em engenharia. Ela é definida como a stress necessário para produzir uma pequena quantidade especificada de deformação permanente (plástica), tipicamente 0,2% do comprimento de referência original. Este valor, [latex]sigma_{0.2}[/latex], é usado em cálculos de projeto como o limite elástico prático do material.

Muitos materiais de engenharia, particularmente metais dúcteis como ligas de alumínio, ligas de cobre e certos tipos de aço, não exibem o comportamento de escoamento abrupto e evidente observado no aço de baixo carbono. Sua curva tensão-deformação transita do comportamento elástico para o plástico gradualmente. Para fins de projeto e segurança, os engenheiros precisam de um ponto consistente para definir o início da deformação permanente. É aqui que entra a tensão de prova, também conhecida como tensão de deformação permanente. resistência ao escoamento, torna-se crucial. Para determiná-lo, realiza-se um ensaio de tração enquanto se plota a tensão versus a deformação. Uma linha é traçada neste gráfico paralela à porção linear (elástica) inicial da curva, mas deslocada da origem por um valor de deformação especificado, mais comumente 0,2% (ou 0,002 de deformação). A tensão na qual esta linha deslocada intercepta a curva tensão-deformação é definida como a tensão de escoamento de 0,2% (σ₀,₂).

Este valor é uma medida prática e reproduzível do limite elástico do material. Significa que, se o material for submetido a uma carga até este nível de tensão e, em seguida, descarregado, sofrerá uma deformação permanente de 0,2%. Embora tenha ocorrido alguma deformação plástica, esta é considerada suficientemente pequena para ser aceitável em muitas aplicações estruturais. Esta convenção permite que os engenheiros projetem componentes utilizando materiais sem um ponto de escoamento definido, mantendo os mesmos princípios de segurança e confiabilidade dos materiais com um ponto de escoamento definido, garantindo que as estruturas não se deformem permanentemente sob as cargas de projeto.

UNESCO Nomenclature: 3322
Ciência dos materiais

Tipo

Propriedade do material

Interrupção

Substancial

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • lei de elasticidade de Hooke
  • desenvolvimento da máquina de ensaio de tração
  • o conceito de estresse e tensão
  • a necessidade de caracterizar as propriedades mecânicas de novas ligas desenvolvidas no final do século XIX e início do século XX.

Aplicações

  • Especificação de materiais para ligas aeroespaciais
  • projeto de componentes automotivos
  • Cálculos de engenharia estrutural para edifícios e pontes
  • Controle de qualidade na produção de metais
  • elemento finito análise (FEA) de modelos de materiais

Patentes:

NA

Ideias de Inovação Potencial

  • automated extensometers for precise proof stress measurement
  • digital image correlation (dic) to map strain fields and determine proof stress without contact
  • development of new alloys with tailored proof stress characteristics
  • acústico emission techniques to detect the onset of dislocation movement corresponding to proof stress
  • in-situ proof stress measurement during additive manufacturing processes
  • nanoindentation techniques to estimate proof stress on a micro-scale
  • machine learning models to predict proof stress from material composition and processing history
  • standardization of proof stress for composite materials
  • software for automated analysis of tensile test data to calculate proof stress
  • portable devices for on-site proof stress estimation
Relacionado a: tensão de prova, limite de escoamento, curva tensão-deformação, deformação plástica, limite elástico, ensaio de tração, ciência dos materiais. ductilidade, 0,2% de deslocamento, ponto de rendimento.

Contexto histórico

Prova de Estresse

1910
1910
1920
1920
1920
1922
1925-01-01
1910
1910
1920
1920
1920
1922
1924
1927

(Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

10º ano aniversário

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