O que é rigidez?
Rigidez refere-se à capacidade de um material, componente ou estrutura de resistir à deformação sob forças externas.
A rigidez de um material é medida pela quantidade de força externa necessária para produzir uma deformação unitária.
A rigidez dos materiais isotrópicos depende do seu módulo de elasticidade E e módulo de cisalhamento G (ver Lei de Hooke).
A rigidez de uma estrutura depende não apenas do módulo de elasticidade dos materiais constituintes, mas também de fatores como a sua forma geométrica, condições de contorno e a forma das forças externas.
Analisar a rigidez de materiais e estruturas é uma tarefa importante em projetos de engenharia. A análise de rigidez é necessária para estruturas que exigem limites rígidos de deformação, como asas de aeronaves e componentes de precisão.
Muitas estruturas, tais como edifícios e máquinas, também precisam de controlar a sua rigidez para evitar vibrações, vibração ou instabilidade.
Além disso, para dispositivos como balanças de mola e medidores de força de anel, é necessário controlar sua rigidez até um determinado valor razoável para garantir suas funções específicas. Na análise estrutural baseada em deslocamentos, a rigidez de cada parte da estrutura deve ser analisada para determinar sua deformação e tensão.
Rigidez refere-se à capacidade de uma peça resistir à deformação elástica sob carga. A rigidez (ou rigidez) de uma peça é geralmente expressa como a força ou torque necessário para produzir uma deformação unitária, e sua magnitude depende da forma geométrica da peça e das propriedades do material (ou seja, módulo de elasticidade).
Os requisitos de rigidez são particularmente importantes para peças de máquinas que podem afetar a qualidade de sua operação quando a deformação elástica excede um determinado limite, como fusos, guias e parafusos de avanço de máquinas-ferramentas.
O que é força?
A capacidade dos materiais metálicos de resistir à deformação permanente e à fratura sob forças externas é chamada de resistência.
Dependendo da natureza das forças externas, existem principalmente resistência ao escoamento, resistência à tração, resistência à compressão, resistência à flexão, etc.
Os indicadores de resistência comumente usados em engenharia são o limite de escoamento e a resistência à tração, que podem ser medidos por um teste de tração.
Resistência refere-se à capacidade de uma peça resistir à fratura ou deformação residual excessiva após ser submetida a uma carga. Em outras palavras, a resistência é um indicador importante da capacidade de carga de um componente (ou seja, resistência à falha).
A resistência é o requisito fundamental que os componentes mecânicos devem atender. A resistência das peças mecânicas geralmente pode ser dividida em resistência estática, resistência à fadiga (fadiga à flexão, fadiga de contato, etc.), resistência à fratura, resistência ao impacto, resistência a altas e baixas temperaturas, resistência sob condições corrosivas e fluência, resistência à ligação, e outros itens.
A pesquisa experimental sobre resistência é um estudo abrangente, estudando principalmente o estado de tensão dos componentes e prevendo as condições e o momento de falhas e danos.
Resistência refere-se à capacidade de um material resistir a forças externas sem ser destruído (a deformação irreversível também é considerada destruição).
De acordo com o tipo de força, pode ser dividida nas seguintes categorias:
(1) Resistência à compressão – a capacidade dos materiais de suportar pressão.
(2) Resistência à tração – a capacidade dos materiais de resistir à força de tração.
(3) Resistência à flexão – a capacidade dos materiais de suportar forças externas de flexão.
(4) Resistência ao cisalhamento – a capacidade dos materiais de suportar forças de cisalhamento.
Conclusão
Concluindo, resistência e rigidez são duas propriedades importantes de materiais que muitas vezes são confundidas entre si. Enquanto a resistência se refere à capacidade de um material resistir à deformação ou falha sob uma carga aplicada, a rigidez é a capacidade de um material resistir à deformação e manter sua forma sob uma carga aplicada. A diferença entre estas duas propriedades é crucial ao projetar estruturas ou selecionar materiais para aplicações específicas.
Compreender a relação entre resistência e rigidez pode ajudar engenheiros e projetistas a tomar decisões informadas sobre quais materiais usar em diferentes aplicações. Por exemplo, um material que é muito forte mas não muito rígido pode ser apropriado para uma aplicação de suporte de carga, enquanto um material que é muito rígido mas não muito forte pode ser mais adequado para uma aplicação de alta precisão onde a estabilidade dimensional é crítica.
Em resumo, tanto a resistência como a rigidez são propriedades importantes dos materiais, mas não são a mesma coisa. Ao compreender as diferenças entre essas propriedades, engenheiros e projetistas podem selecionar os melhores materiais para suas aplicações específicas e garantir o sucesso de seus projetos.
