Principal diferença - resistência ao escoamento vs. resistência à tração

Na engenharia de materiais, a resistência ao escoamento e a resistência à tração são duas propriedades que podem ser usadas para caracterizar um material. o principal diferença entre a resistência ao escoamento e a resistência à tração é que resistência ao escoamento é a tensão mínima sob a qual um material se deforma permanentemente, enquanto que resistência à tração descreve a tensão máxima que um material pode suportar antes de quebrar.

Estresse - Características de deformação de um material

Quando um material sólido não está experimentando nenhuma força externa, todas as moléculas que compõem o material estão vibrando em torno de seus posições de equilíbrio. Esta é a configuração de energia mais baixa para as moléculas e, se elas forem movidas para fora de suas posições de equilíbrio, as moléculas tentarão voltar às suas posições de equilíbrio. Tecnicamente, estresse é uma medida dessas forças intermoleculares. Se o material não está sob aceleração, então as forças intermoleculares devem ser equilibradas pelas forças externas agindo sobre o material. Portanto, podemos obter uma indicação de estresse medindo as forças externas que atuam sobre o objeto. O estresse (

) em um objeto é dado pela força externa no objeto dividida pela área da seção transversal da amostra de um material.

Quando um objeto está sob tensão, ele sofre deformação. Tensão é uma medida que dá o mudança no comprimento de um objeto dividido pelo comprimento original. A tensão geralmente recebe o símbolo

. Se sujeitarmos uma amostra de material a diferentes níveis de tensão, medirmos as deformações correspondentes e, em seguida, produzirmos um gráfico de tensão vs. deformação, obteremos o que é chamado de curva tensão-deformação, que é a curva característica de um determinado material. O gráfico abaixo mostra a curva tensão-deformação para um material dúctil típico, como o aço:

Curva de tensão - deformação para um material dúctil

O que é força de rendimento

Quando a tensão em um material aumenta lentamente, você pode ver que a tensão aumenta na proporção no início. Se a força que causa a tensão no material for removida, o material retornará à sua forma original. Quando um material é capaz de fazer isso, dizemos que o material é elástico (pense em um elástico). Se a tensão no material continuar aumentando, então o material acabaria por atingir um ponto em que o material se torna tão deformado que, mesmo quando as forças de deformação são removidas, o material é incapaz de retornar à sua forma original. A tensão na qual um material para de se comportar elasticamente é chamada de força de rendimento. Quando o material é incapaz de retornar à sua forma original, dizemos que o material é plástico.

O que é resistência à tração

Suponha que você continue aumentando as forças no material além da resistência ao escoamento. O material continua se deformando e, eventualmente, as forças entre as moléculas tornam-se incapazes de conter as forças externas e o material se quebra. A tensão máxima que o material pode suportar antes de quebrar é chamada resistência à tracção ou força máxima.

Quando você olha para a curva tensão-deformação acima, a tensão parece diminuir à medida que o material continua se alongando. Isso ocorre porque as definições de tensão e deformação usadas para desenhar esses diagramas não levam em consideração as mudanças na área que ocorrem quando as forças são aplicadas no material. Em vez disso, aqui é assumido que a área permanece constante. Esse tipo de definição de estresse que não leva em conta as mudanças da área é denominado estresse de engenharia. Se a mudança na área for considerada, a curva tensão-deformação mostra que, à medida que o material continua se alongando, a tensão também aumenta. A definição de estresse que leva em consideração a mudança contínua na área é chamada de verdadeiro estresse.

Diferença entre resistência ao escoamento e resistência à tração

Definição:

Força de rendimento é a tensão que faz com que um material perca seu comportamento elástico.

Resistência à tracção é a tensão máxima que um material pode suportar antes de quebrar.