Modelos Elasto-Plásticos com Endurecimento/Relaxamento

A aplicação de modelos materiais elasto-plásticos com endurecimento/relaxamento permite descrever uma evolução gradual da superfície de cedência em função do desenvolvimento de deformações plásticas.

Isto é ilustrado esquematicamente através do diagrama tensão-deformação, onde σ_y⁰ representa a resistência de cedência inicial que separa a resposta elástica da plástica. Ao atingir a resistência de cedência, a tensão num certo ponto material pode aumentar devido ao endurecimento do material (ou diminuir devido ao relaxamento do material). Após uma sequência de relaxamento e sucessivo recarregamento, o material assume um comportamento linear elástico, até atingir a nova resistência de cedência σ_y¹. A partir deste ponto, o material continua a deformar-se plasticamente.

Inversamente, os modelos materiais elásticos-perfeitamente plásticos não apresentam qualquer evolução da resistência de cedência.

Após ultrapassar o limite elástico, o incremento da deformação total Δε corresponde ao incremento da deformação plástica Δε^pl. Ao contrário dos modelos lineares, a deformação inicial corresponde ao somatório da deformação causada por uma variação de temperatura ε^θ = αΔθ, onde α corresponde ao coeficiente de dilatação térmica e ε^pl corresponde à deformação plástica, i.e., ε₀ = ε^θ + ε^pl. A tensão é calculada a partir da componente elástica da deformação total ε^el = ε - ε₀, i.e., σ = Eε^el. A determinação da deformação plástica depende do tipo do modelo material selecionado.

O grupo de modelos materiais com endurecimento/relaxamento inclui os modelos de Endurecimento do solo, Relaxamento do solo e Mohr-Coulomb Modificado.