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Equação de Hollomon para endurecimento por deformação

1945-01-01
  • John H. Hollomon, Jr.
Pesquisador analisando a equação de Hollomon em um laboratório de ciência de materiais para modelagem de deformação plástica.

(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)

A equação de Hollomon é uma relação empírica de lei de potência que descreve a porção da tensão verdadeira em relação à tensão verdadeira. strain curva entre o início da deformação plástica (escoamento) e o início do estreitamento (UTS). A equação é [latex]sigma_t = K epsilon_t^n[/latex], onde [latex]sigma_t[/latex] é o valor real stress, [latex]epsilon_t[/latex] é a deformação plástica verdadeira, K é o coeficiente de resistência e n é o expoente de endurecimento por deformação.

A equação de Hollomon fornece um modelo matemático simples, porém eficaz, para o fenômeno de endurecimento por deformação (ou encruamento), no qual um material dúctil torna-se mais resistente e duro à medida que é deformado plasticamente. O expoente de endurecimento por deformação, εn, é uma propriedade fundamental do material derivada dessa equação. Ele geralmente varia de 0 (para um sólido perfeitamente plástico) a 1. Um valor de εn mais alto indica uma maior capacidade de endurecimento por deformação. Para muitos metais, εn é numericamente igual à deformação verdadeira no ponto de resistência à tração máxima. O coeficiente de resistência, K, representa a tensão verdadeira para uma deformação verdadeira de 1,0. Essa equação é válida apenas na região plástica, após o escoamento e antes do início da estricção. Ela é determinada plotando-se a tensão verdadeira versus a deformação verdadeira em escala log-log; os dados na região plástica devem formar uma linha reta. A inclinação desta linha é n, e a intersecção em εt = 1 é K. Embora seja um modelo empírico e não capture todas as complexidades da deformação plástica (como o efeito Bauschinger), sua simplicidade e utilidade o tornaram uma ferramenta padrão na ciência dos materiais e na engenharia mecânica para analisar e prever a resposta dos metais à deformação plástica.

UNESCO Nomenclature: 3313
Ciência dos materiais

Tipo

Modelo Matemático

Interrupção

Substancial

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • conceitos de estresse verdadeiro e deformação verdadeira
  • Observação experimental do endurecimento por deformação em metais
  • desenvolvimento de técnicas de plotagem logarítmica para análise de dados
  • Necessidade de modelos preditivos nas indústrias de conformação de metais

Aplicações

  • finite element analysis (FEA) for modeling plastic deformation
  • Previsão do comportamento do material em operações de conformação de metais, como estampagem profunda e estampagem.
  • caracterização da capacidade de endurecimento por deformação dos metais
  • Desenvolvimento de modelos de materiais para simulações de colisões
  • avaliação da conformabilidade de chapas metálicas

Patentes:

NA

Ideias de Inovação Potencial

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Relacionado a: equação de Hollomon, endurecimento por deformação, encruamento, tensão verdadeira, deformação verdadeira, deformação plástica, coeficiente de resistência, expoente de endurecimento por deformação, conformação de metais, modelo constitutivo.

Contexto histórico

Equação de Hollomon para endurecimento por deformação

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

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