Tensão Verdadeira
Calcula a tensão verdadeira, σ_v = s × (1 + e), a partir da tensão de engenharia s (MPa) e da deformação de engenharia e. A tensão de engenharia usa a área inicial do corpo de prova, mas durante o ensaio de tração a seção real diminui; a tensão verdadeira corrige isso usando a área instantânea (assumindo volume constante na região uniforme), resultando sempre em valor maior que a de engenharia. É essencial para construir a curva tensão-deformação real e modelar o encruamento (σ = K·εⁿ). O resultado vem na mesma unidade da tensão de entrada. Informe a tensão de engenharia e a deformação de engenharia.
Resultado
—
Tensão verdadeira
A tensão de engenharia que se lê num ensaio de tração é a força dividida pela área inicial do corpo de prova (s = F/A₀). O problema é que, conforme o material estica, a seção transversal diminui — então a área inicial subestima a tensão que o material realmente sente. A tensão verdadeira corrige isso usando a área instantânea: σ_v = F/A. Assumindo que o volume se conserva na região de deformação uniforme (A·L = A₀·L₀), chega-se à relação prática σ_v = s × (1 + e), onde e é a deformação de engenharia. Como (1 + e) é sempre maior que 1, a tensão verdadeira é sempre maior que a de engenharia, e a diferença cresce com a deformação. A curva tensão-deformação verdadeira é a que revela o comportamento físico do material: ao contrário da curva de engenharia (que 'cai' após a tensão máxima por causa da estricção), a curva verdadeira continua subindo, mostrando que o material continua encruando. Na região plástica uniforme ela costuma seguir a lei de potência σ = K·εⁿ, onde n é o expoente de encruamento. Informe a tensão e a deformação de engenharia.
Ferramentas Relacionadas
Deformação Verdadeira
Calcula a deformação verdadeira (logarítmica), ε = ln(1 + e), a partir da deformação de engenharia e (adimensional ou em fração). Enquanto a deformação de engenharia usa o comprimento inicial como referência fixa, a deformação verdadeira integra as variações instantâneas de comprimento, sendo aditiva e mais adequada para grandes deformações plásticas, como em conformação mecânica (laminação, extrusão, trefilação). O resultado é a deformação real acumulada pelo material. Para pequenas deformações, ε ≈ e; a diferença cresce conforme a deformação aumenta. Informe a deformação de engenharia.
Tensão de Tração em Parafuso
Calcula a tensão de tração em um parafuso, σ = F_b ÷ A_t, a partir da força total de tração no parafuso F_b (N) e da área de tensão A_t (mm²). É a verificação básica de resistência de um parafuso tracionado: a tensão atuante (força dividida pela área resistente) deve ser menor que a resistência do material com margem de segurança. A força F_b é a carga total que o parafuso suporta — em uma junta pré-carregada, é a pré-carga mais a parcela da carga externa que chega ao parafuso (F_i + C·P). A tensão resultante é comparada com a tensão de prova S_p (o limite até onde o parafuso pode ser carregado sem deformação permanente — tipicamente 85-90% do escoamento) ou com a resistência última, conforme o critério. A classe de resistência do parafuso (gravada na cabeça: 8.8, 10.9, 12.9 em métricos; ou graus SAE 2, 5, 8) define essas tensões admissíveis — um parafuso classe 8.8 tem tensão de prova de 580-600 MPa, um 12.9 chega a ~970 MPa. Verificar que σ não excede o admissível, considerando a pré-carga e a carga de serviço, é essencial: parafusos sobrecarregados escoam (perdem a pré-carga) ou rompem. Junto com a verificação de fadiga e de separação, define a segurança da união tracionada. Informe a força total no parafuso e a área de tensão.
Alongamento Percentual
Calcula o alongamento percentual, A% = (L_f − L₀) ÷ L₀ × 100%, a partir do comprimento inicial L₀ e do comprimento final L_f medido após a ruptura no ensaio de tração (reaproximando as duas metades do corpo de prova). O resultado, em %, é uma medida direta da ductilidade do material — quanto ele se alonga antes de romper. Aços dúcteis chegam a 20–40%; materiais frágeis, a poucos por cento. O alongamento depende do comprimento de medida adotado, por isso ele é sempre informado junto (ex.: A% em 50 mm). Informe os comprimentos inicial e final.
Área de Tensão de Parafuso (Métrico)
Calcula a área de tensão (área resistente) de um parafuso de rosca métrica, A_t = (π/4)·(d − 0,9382·p)², a partir do diâmetro nominal d (mm) e do passo da rosca p (mm). A área de tensão é a seção transversal EFETIVA que resiste à tração em um parafuso rosqueado — e ela NÃO é a área do diâmetro nominal (que seria do cilindro liso) nem a área do diâmetro de raiz (o fundo do filete). Por causa da geometria helicoidal da rosca, a ruptura por tração ocorre em uma seção intermediária, e ensaios mostraram que ela corresponde a um diâmetro efetivo igual à média entre o diâmetro de passo e o de raiz, levando à fórmula com o termo 0,9382·p (uma constante geométrica da rosca métrica ISO, de perfil triangular a 60°). A área de tensão é o parâmetro fundamental para todos os cálculos de resistência do parafuso: a pré-carga, a tensão de tração, a carga de prova e a resistência última são todas calculadas multiplicando A_t pela tensão correspondente do material. Usar a área errada (a do diâmetro nominal, maior) superestimaria a resistência e levaria a uniões subdimensionadas. Tabelas de parafusos listam A_t para cada combinação de diâmetro e passo; esta fórmula a calcula para qualquer rosca métrica. Informe o diâmetro nominal e o passo da rosca.
Percentual de Trabalho a Frio
Calcula o percentual de trabalho a frio (redução de área), %TF = (A₀ − A_f) ÷ A₀ × 100%, a partir da área da seção inicial A₀ e final A_f após a deformação plástica a frio (laminação, trefilação, estampagem). O resultado, em %, indica quanto o material foi deformado abaixo da temperatura de recristalização. O trabalho a frio encrua o metal: aumenta o limite de escoamento e a dureza e reduz a ductilidade, à medida que as discordâncias se multiplicam e se emaranham. É o parâmetro usado para controlar propriedades antes de um recozimento. Informe as áreas inicial e final.
Rigidez à Tração de Geossintético
Calcula a rigidez à tração (módulo de rigidez secante) de um geossintético, J = T ÷ ε, a partir da força de tração por unidade de largura T (kN/m) e da deformação correspondente ε (adimensional, ou ε/100 se em %); o resultado, em kN/m, é a rigidez. Diferente dos materiais convencionais, em que a rigidez é o módulo de Young (tensão/deformação, em Pa), nos geossintéticos a 'tensão' é expressa por unidade de LARGURA (kN/m, pois a espessura é mal definida e variável), então a rigidez J também é em kN/m. A rigidez à tração é uma propriedade fundamental no projeto de reforço de solo porque os geossintéticos só mobilizam força quando se DEFORMAM (esticam): quanto maior a rigidez J, menor a deformação necessária para atingir a força de reforço requerida. Isso é crucial porque as estruturas de solo reforçado têm limites de deformação ADMISSÍVEL (um muro não pode 'barrigar' demais, um aterro não pode recalcar excessivamente) — então o projeto frequentemente é controlado pela rigidez (deformação) e não pela resistência (ruptura). Geossintéticos de reforço modernos (geogrelhas de poliéster ou de polietileno de alta densidade) têm rigidez alta para limitar deformações. A rigidez é medida no ensaio de tração de faixa larga, geralmente a uma deformação de referência (2%, 5%). Informe a força de tração e a deformação.
Os resultados desta ferramenta têm caráter apenas informativo e educativo e não constituem aconselhamento profissional, financeiro, médico, jurídico, tributário ou contábil. Confirme decisões importantes com um profissional qualificado e fontes oficiais.