Resiliência (ciência dos materiais)

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A área sob a porção linear de uma curva tensão-deformação é a resiliência do material

Na ciência dos materiais, resiliência é a capacidade de um material de absorver energia quando é deformado elasticamente e liberar essa energia ao descarregar. A resiliência de prova é definida como a energia máxima que pode ser absorvida até o limite elástico, sem criar uma distorção permanente. O módulo de resiliência é definido como a energia máxima que pode ser absorvida por unidade de volume sem criar uma distorção permanente. Ela pode ser calculada integrando a curva tensão-deformação de zero até o limite elástico. Na tensão uniaxial, sob as hipóteses de elasticidade linear,

$U_{r}={\frac {\sigma _{y}^{2}}{2E}}={\frac {\sigma _{y}\varepsilon _{y}}{2}}$

onde Ur é o módulo de resiliência, σy é a resistência ao escoamento, εy é a tensão de escoamento E é o módulo de Young. Esta análise não é válida para materiais elásticos não lineares como a borracha, para os quais deve ser utilizada a aproximação da área sob a curva até o limite elástico.

Unidade de resiliência

O módulo de resiliência (U_r) é medido em uma unidade de joule por metro cúbico (J·m⁻³) no SI, ou seja, energia de deformação elástica por superfície do corpo de prova.

Assim como a unidade de tenacidade à tração (U_T), a unidade de resiliência pode ser facilmente calculada usando a área sob a curva tensão-deformação (σ–ε), que fornece o valor de resiliência, conforme indicado abaixo:

U_r = Área abaixo da curva tensão-deformação (σ–ε) até o escoamento = σ × ε

U_r [=] Pa × % = (N·m⁻²)·(sem unidade)

U_r [=] N·m·m⁻³

U_r [=] J·m⁻³

Bibliografia

• Guha S. Quantification of inherent energy resilience of process systems for optimization of energy usage. Environ Prog Sustainable Energy. 2019;e13308. https://doi.org/10.1002/ep.13308
• Guha S. Quantification of inherent energy resilience of process systems pertaining to a gas sweetening unit. International Journal of Industrial Chemistry (2020) 11:71–90 https://doi.org/10.1007/s40090-020-00203-3