19.8 : Deformação Plástica em Eixos Circulares

Quando os materiais são submetidos a forças que ultrapassam o seu limite de escoamento, eles passam por um processo conhecido como deformação plástica. Isso resulta em uma alteração ou tensão permanente em sua estrutura. Este conceito pode ser aplicado especificamente a eixos circulares, onde a deformação leva a uma alteração na sua forma. A avaliação precisa desta deformação plástica requer a compreensão da distribuição de tensões dentro do eixo circular, o que é atingido através do cálculo da tensão de cisalhamento máxima no material. Uma vez identificado, um diagrama de tensão de cisalhamento-deformação pode ser traçado para revelar a deformação de cisalhamento máxima. É crucial lembrar que a deformação de cisalhamento tem uma relação linear com a distância do eixo do eixo.

A relação entre a deformação de cisalhamento e a distância radial pode ser determinada substituindo o valor máximo da deformação de cisalhamento nesta equação. Da mesma forma, a relação entre a tensão de cisalhamento e a distância radial também pode ser derivada. Usando a relação integral e substituindo a área elementar e o momento polar de inércia pelo raio do eixo, o torque final que leva à falha do eixo pode ser calculado maximizando o valor da tensão de cisalhamento final do material. A tensão equivalente derivada deste cálculo é frequentemente referida como o módulo de ruptura na torção de um determinado material. Este termo representa a tensão máxima a suportar antes que o material falhe sob torção.