O Relatório Fluência

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Analisando os pontos lineares e plotando uma curva, pode se achar sua linha de tendência e pelo coeficiente linear da mesma, é possível descobrir sua velocidade:

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Velocidade= 0,0338m-1

Parte B – Fluência de Polímeros

No caso de polímeros amorfos, tais quais plásticos e borrachas, a deformação por fluência é bem relevante numericamente; pela estrutura interna mais fraca (ligações de Vander Waals são menos fortes do que ligações metálicas), os polímeros são bem mais sensíveis à fluência. Para esses materiais, grandes deformações fluentes ocorrem acima da temperatura de transição vítrea, temperatura que separa a região de comportamento sólido do comportamento líquido, em qualquer sólido análogo ao vidro. Sendo assim, a mínima diferença na temperatura pode ser crítica para a estabilidade nas propriedades dos polímeros.

Uma das grandes características das borrachas é sua própria fluência, o que significa que quando um polímero elastômero está sendo tensionado, após um tempo a tensão para a deformação constante pode ser menor do que a inicial, o que deixa mais crítico ainda a fluência nos polímeros. Isso é chamado de relaxação de tensão.

Na deformação elástica de polímeros, o mecanismo envolvido durante a tensão aplicada é o alongamento das cadeias poliméricas na direção da tensão aplicada, através da dobra e estiramento das ligações covalentes presentes na cadeia.

A deformação plástica acontece no escorregamento entre as moléculas adjacentes, quebrando as fracas ligações entre as cadeias. A deformação continua acontecendo pelo escorregamento nos pontos fracos entre as moléculas ao invés de romper as ligações intramoleculares. Assim, durante uma deformação plástica nos polímeros acontece um alinhamento total das cadeias, orientando-as.

Antes de romper as ligações adjacentes, se o polímero for aquecido ele pode voltar ao seu estado original, ou seja, para o estado antes da deformação. A deformação de polímeros pode ser vista na Figura 1:

Figura 1: Estiramento das cadeias poliméricas e orientação na deformação plástica.

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Cite três situações de polímeros sob fluência.

- Deformação de um pneu quando está em movimento, a parte que toca o chão fica deformada pela tenção aplicada, no caso, o peso do próprio carro, que é constante.

- Fio elétrico em postes, sofre fluência pelo próprio peso e fluência térmica, o que faz com que o polímero de revestimento se degrade mais rápido em regiões de maior variação térmica.

- Sacola plástica de supermercado preenchida com compras. A tensão constante proveniente do peso das compras faz com que a sacola se deforme, e de acordo com o fenômeno de relaxação de tensão, como a tensão continua constante a deformação será ainda maior, o que faz com que ela rompa sob tensões constantes.

Referência:

[5]CANEVAROLO Jr, S. V. Ciência dos Polímeros 2ª Edição "Sebastião V. Canevarolo Jr. Editora Artliber, 2006

QUESTÃO DE CONCURSO

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Observe o gráfico de fluência acima para um determinado material e analise as afirmativas a seguir.

I - A curva de fluência típica mostra três regiões: a região A, primária ou transiente, é caracterizada por uma taxa de fluência continuamente crescente, enquanto, na região C, ao contrário, ocorre uma aceleração da fluência até a ruptura, em um menor tempo quando se aplica maior tensão.

II - Na região B, a fluência ocorre em regime estacionário, onde a relação da variação da tensão (ii) com o tempo (iii) é constante.

III - A curva (i-iv) representa o ensaio de tensão constante com temperatura constante, enquanto, na curva (i-v), a carga é mantida constante.

Está correto APENAS o que se afirma em

(A) I. (B) II. (C) III. (D) I e II. (E) I e III.

RESPOSTA: B). I errada pois a tensão no ensaio de fluência é constante.

III errada pois a tensão é constante em ambas, a carga não existe.

REFERÊNCIAS

[1] http://sistemas.eel.usp.br/docentes/arquivos/471420/LOM3010/Ensaios_Cap9_Fluencia.pdf

[2] EVANS, R. W; WILSHIRE, B. Creep of Metals and Alloys, Dotesios Printers Ltd, Bradford-on-Avon, Wiltshire, London, 1985.

[3] CALLISTER, W. D. Ciência e Engenharia de Materiais, Livros Técnicos e Científicos Editora, Rio de Janeiro, 2000

[4] Willian F. Smith, Princípios de Ciência e Engenharia de Materiais, 3º Ed., Mc Graw-Hil