19.9 : Eixos Circulares - Materiais Elastoplásticos

O estudo de eixos circulares sólidos sob tensão mostra que dentro do limite elástico, a tensão aumenta diretamente com a distância do centro do eixo. Essa relação se mantém até que o eixo atinja um ponto crítico de tensão, além do qual ele começa a ceder, marcando a transição da deformação elástica para a deformação plástica. Nesta conjuntura crucial, é determinado o torque máximo que o eixo pode suportar sem deformação permanente, significando o limite do seu comportamento elástico.

À medida que o torque no eixo aumenta, a região plástica se desenvolve, circundando o núcleo elástico interno, caracterizada por um nível de tensão constante na área plástica e uma distribuição linear de tensão dentro do núcleo elástico. Com o aumento contínuo do torque, a zona plástica se estende, diminuindo o núcleo elástico, até que a deformação através do eixo se torne inteiramente plástica.

O torque total exercido no eixo é a soma dos torques associados às regiões de deformação elástica e plástica. Através de análises e simplificações adicionais, com foco na expansão da região plástica, pode-se calcular o torque plástico último. O torque plástico final é o torque máximo que o eixo pode suportar antes de sucumbir à deformação plástica completa, perdendo totalmente sua forma original.