Conceitos aplicados à resistência dos materiais - Tensão de cisalhamento

Sobre os conceitos aplicados na resistência dos materiais,veremos os mais cobrados em concursos públicos. O primeiro deles é o cisalhamento

O que causa o cisalhamento?

O cisalhamento é causado pela aplicação de forças tangenciais ou forças de cisalhamento em um material. Essas forças atuam paralelamente às áreas de contato do material, resultando em uma deformação de deslizamento entre as partes do material.

O cisalhamento é realizado aplicando forças tangenciais opostas em uma área específica do material. Pode ser realizado por meio de máquinas de ensaio, onde uma força é aplicada perpendicularmente à área de cisalhamento e é medida a resistência à deformação.

Quais são os tipos de cisalhamento?

Existem dois principais tipos de cisalhamento: cisalhamento puro e cisalhamento por torção. No cisalhamento puro, as forças são aplicadas paralelamente a uma área específica, enquanto no cisalhamento por torção, ocorre uma deformação em forma de torção.

Quando ocorre o cisalhamento?

O cisalhamento ocorre sempre que forças de cisalhamento são aplicadas a um material. Isso pode ocorrer em várias situações, como em estruturas sujeitas a forças de torção, materiais submetidos a cortes ou esforços de cisalhamento em processos de usinagem, entre outros.

Em concursos públicos é muito comum cobrarem o ensaio de cisalhamento, então, veremos alguns pontos importantes

O ensaio de cisalhamento é um método utilizado na engenharia e ciência dos materiais para avaliar a resistência de um material ao cisalhamento, que é o esforço resultante da aplicação de forças tangenciais que tendem a deslizar uma parte do material em relação à outra.

Nesse tipo de ensaio, uma amostra do material é submetida a uma força de cisalhamento controlada, geralmente por meio de dispositivos mecânicos, como máquinas universais de ensaio. A força é aplicada de forma a provocar uma deformação por cisalhamento na amostra, gerando um deslocamento relativo entre suas partes.

Durante o ensaio, são medidos a força aplicada e o deslocamento resultante, permitindo calcular a resistência ao cisalhamento do material. Essa resistência é expressa em unidades de força por unidade de área, como pascal (Pa) ou megapascal (MPa).

O ensaio de cisalhamento fornece informações valiosas sobre a capacidade de um material resistir a esforços de cisalhamento, sendo fundamental para o projeto e a análise de estruturas e componentes sujeitos a esse tipo de carga. Além disso, esse ensaio é utilizado para determinar propriedades mecânicas relacionadas ao cisalhamento, como o módulo de cisalhamento e a deformação por cisalhamento.

Em resumo, o ensaio de cisalhamento é um procedimento que permite avaliar a resistência de um material ao cisalhamento, fornecendo dados essenciais para o desenvolvimento e a seleção de materiais em diversas áreas da engenharia e ciência dos materiais.

O ensaio de cisalhamento fornece várias propriedades mecânicas importantes para a caracterização dos materiais. Essas propriedades são obtidas a partir dos dados medidos durante o ensaio. A seguir, descreveremos e detalharemos as principais propriedades obtidas por meio desse ensaio:

• Resistência ao Cisalhamento: A resistência ao cisalhamento é a principal propriedade obtida pelo ensaio. Ela representa a capacidade do material resistir a esforços de cisalhamento. É expressa em unidades de força por unidade de área, como pascal (Pa) ou megapascal (MPa). A resistência ao cisalhamento é um parâmetro crucial para o projeto e a análise de estruturas sujeitas a cargas tangenciais.

• Módulo de Cisalhamento: O módulo de cisalhamento, também conhecido como módulo de rigidez ao cisalhamento, é uma medida da rigidez do material em relação ao cisalhamento. Ele representa a relação entre o esforço de cisalhamento aplicado e a deformação por cisalhamento resultante. O módulo de cisalhamento é expresso em unidades de pressão, como pascal (Pa) ou gigapascal (GPa).

• Deformação por Cisalhamento: A deformação por cisalhamento é a medida da quantidade de deformação que ocorre no material durante o ensaio de cisalhamento. Ela representa o deslocamento relativo entre as partes do material que estão sendo submetidas ao esforço de cisalhamento. A deformação por cisalhamento é expressa como uma fração ou uma porcentagem do comprimento original do material.