O que significa tensão compressiva?
A tensão compressiva é uma força que faz com que um material se deforme para ocupar um volume menor. Quando um material está sob tensão de compressão, diz-se que está sob compressão. Uma grande quantidade de tensão compressiva, como tensão de tração, leva à falha devido à tensão.
Quando o estresse compressivo é aplicado a materiais frágeis, esses materiais podem fraturar devido à liberação repentina de energia armazenada nos materiais. Por outro lado, quando a tensão compressiva é aplicada a materiais dúcteis, eles podem frequentemente comprimir sem sofrer danos. Isso se deve a uma quantidade calculada de tensão compressiva que as estruturas e máquinas são construídas para reter.
A avaliação da tensão compressiva é uma característica essencial no projeto estrutural, pois os materiais tendem a se tornar mais curtos sob diferentes quantidades de peso que podem ser aplicados a eles. O cálculo da tensão de compressão garante projetos de construção corretos e seguros.
Substratos revestidos são conhecidos por corroer menos rapidamente quando o estresse compressivo é aplicado, embora isso também dependa de qual substância é usada para revestir o componente.
Industriapedia explica o estresse compressivo
A tensão compressiva comprime um material esmagando-o ou deformando-o e, finalmente, causando sua falha durante a operação.
Existem dois tipos de materiais: dúcteis e frágeis. Uma vez solidificado, o concreto é um material frágil, e quando tais materiais são submetidos a esforços de compressão, eles fraturam porque a energia armazenada no material é repentinamente liberada. Por outro lado, os materiais dúcteis serão espremidos em um volume menor ou sofrerão uma distorção lenta, mas não haverá um único ponto de falha.
A tensão compressiva possui unidades de tensão - geralmente com valores negativos - para indicar a compactação que está sendo exercida. Na engenharia geotécnica, no entanto, a tensão de compressão tem suas unidades em valores positivos.
A força compressiva é levada em consideração, bem como a forma como um material é usado, e é uma função importante a ser considerada na fabricação de estruturas que usam tensão para projeto e finalidade. Um arco, por exemplo, aproveita a tensão de compressão que está sendo exercida sobre o material entre as colunas para segurá-lo e mantê-lo estável. Assim, a tensão compressiva é o que possibilita esses projetos, além de garantir a estabilidade em estruturas como pontes e catedrais.
A tensão compressiva pode levar à trinca por corrosão sob tensão (SCC), que é o crescimento da formação de trincas em um ambiente corrosivo e pode ser observada em ambientes industriais. Essa ocorrência pode levar à falha repentina de ligas metálicas normalmente consideradas dúcteis, mas submetidas a uma tensão de tração, com efeitos mais drásticos observados quando isso é feito em temperaturas elevadas. É altamente específico quimicamente, considerando que certas ligas provavelmente sofrerão SCC apenas se expostas a certos ambientes químicos. Os ambientes químicos que causam SCC em uma determinada liga geralmente são aqueles que são levemente corrosivos ao metal em condições normais.
Tensões compressivas são às vezes desejáveis dentro de juntas estruturais em uma tentativa de reduzir o risco de falha estrutural de tensões de tração dentro do adesivo.
As tensões residuais são importantes porque afetam o desempenho do material. A trinca por fadiga é um dos principais modos de falha para muitas estruturas e componentes, particularmente na indústria automotiva. A tensão residual compressiva pode ter um impacto muito positivo no desempenho à fadiga porque atua para resistir à tensão de tração aplicada e tende a fechar a trinca, aumentando assim a vida à fadiga.
Para aproveitar este conceito, muitos tratamentos superficiais de tensão residual compressiva foram desenvolvidos. Por exemplo, shot peening, laser shock peening e expansão a frio são usados para aplicar tensão residual compressiva, o que pode melhorar significativamente a vida de fadiga dos componentes. O jateamento de molas automotivas é um exemplo comum para melhorar a vida à fadiga desse componente altamente estressado.