20.5 : Deformação Em Uma Seção Transversal

Quando um material é submetido a uma tensão uniaxial, ele se alonga ou contrai na direção da força aplicada e também sofre alterações nas direções perpendiculares. Este comportamento é crucial para a compreensão de como os materiais se comportam sob tensão, e é governado por propriedades mecânicas, como o índice de Poisson, v, que mede a razão entre a deformação transversal e a deformação axial.

À medida que o material se alonga, ele se expande ou contrai em direções ortogonais à carga. Este fenômeno varia em diferentes seções do material.

Por exemplo, na direção transversal vertical, expansões e contrações se cancelam no que é conhecido como superfície neutra, onde não há tensão longitudinal.

Porém, o material se comporta de maneira diferente na direção transversal horizontal; as seções dobram-se em arcos circulares devido às variadas expansões e contrações ao longo da espessura do material. Os arcos circulares estão centrados em um ponto O’, com raio de curvatura r’. O raio de curvatura da viga devido à flexão está centrado em um ponto O, com raio de curvatura r. A flexão em ambas as direções está relacionada ao coeficiente de Poisson do material. O raio de curvatura destes arcos, particularmente perceptível longe da superfície neutra, é inversamente proporcional ao coeficiente de Poisson.

A curvatura da seção transversal do material, conhecida como curvatura anticlástica, revela como o material se dobra em direções ortogonais à direção primária de flexão.