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Teoria da Plasticidade

1950
  • Henri Tresca
  • Richard von Mises
  • Daniel C. Drucker
  • William Prager
Oficina de conformação de metais demonstrando aplicações da teoria da plasticidade na mecânica.

(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)

A plasticidade é a teoria que descreve a deformação de um material sólido, que sofre alterações irreversíveis de forma em resposta a forças aplicadas. Ao contrário da elasticidade, em que a deformação é recuperada após a remoção da carga, a deformação plástica é permanente. A teoria envolve um critério de cedência para definir o início da plasticidade e uma regra de fluxo para descrever a evolução da plasticidade. straine uma regra de endurecimento.

Plasticity theory provides the framework for analyzing materials stressed beyond their elastic limit. The transition from elastic to plastic behavior is governed by a yield criterion, which defines a surface in stress space (the yield surface). For stress states inside this surface, the material behaves elastically. When the stress state reaches the surface, plastic deformation begins. Two of the most common yield criteria for metals are the Tresca (maximum shear stress) and von Mises Critérios de energia de distorção máxima.

Uma vez que o escoamento ocorre, a evolução da deformação plástica é descrita por uma lei de fluxo. A mais comum é a lei de fluxo associada, que afirma que o incremento da deformação plástica ocorre em uma direção normal à superfície de escoamento. Isso determina as proporções relativas dos componentes da deformação plástica.

Por fim, uma regra de endurecimento descreve como a superfície de cedência se altera à medida que a deformação plástica se acumula. O endurecimento isotrópico pressupõe que a superfície de cedência se expande uniformemente em todas as direções, o que significa que o material... resistência ao escoamento A rigidez aumenta igualmente, independentemente da direção da carga. O endurecimento cinemático, por outro lado, pressupõe que a superfície de escoamento se desloca no espaço de tensões sem alterar seu tamanho, o que é útil para modelar o efeito Bauschinger observado em carregamentos cíclicos. Modelos mais complexos combinam o endurecimento isotrópico e o cinemático para capturar com precisão o comportamento real do material sob trajetórias de carregamento complexas. Esses três componentes — critério de escoamento, regra de fluxo e regra de endurecimento — formam o núcleo da teoria clássica da plasticidade.

UNESCO Nomenclature: 2208
Mecânica

Tipo

Sistema abstrato

Interrupção

Substancial

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • Teoria da elasticidade linear
  • Observações sobre a deformação permanente em metais feitas por artesãos e engenheiros antigos.
  • O trabalho de Coulomb sobre atrito e mecânica dos solos
  • Desenvolvimento do cálculo tensorial

Aplicações

  • processos de conformação de metais como laminação, forjamento e extrusão
  • análise de resistência a colisões de automóveis
  • Projeto de estruturas para resistir a terremotos ou impactos.
  • Engenharia geotécnica para modelagem do comportamento do solo sob cargas pesadas

Patentes:

NA

Ideias de Inovação Potencial

  • shape-memory alloys with tailored plastic deformation paths for self-actuating devices
  • advanced manufacturing processes that use controlled plastic deformation to induce beneficial residual stresses
  • ai-based material models that learn complex hardening rules directly from experimental data
  • self-healing metals that use plastic flow to close micro-cracks
  • energy-absorbing structures for spacecraft that rely on predictable plastic collapse mechanisms
  • biomimetic materials that mimic the plastic behavior of bone for improved orthopedic implants
  • computational models for planetary formation that simulate accretion through large-scale plastic deformation
  • recycling processes that use plasticity models to optimize the re-forming of scrap materials
Relacionado a: plasticidade, deformação plástica, critério de escoamento, lei de fluxo, endurecimento, von Mises, Tresca, inelástico.

Contexto histórico

Teoria da Plasticidade

1936-01-01
1938
1940
1950
1950
1950
1950
1933
1937
1940
1947
1950
1950
1950
1950

(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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