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Prof Me.Claudemir
Claudino Alves ENSAIOS DOS MATERIAIS
Ensaios Mecânicos dos Materiais
Ensaio de tração NBR ISO 6892:2002, Assossiação Brasileira de Normas
Técnicas - ABNT
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Claudino Alves ENSAIOS DOS MATERIAIS
Entre os diversos tipos de ensaios existentes para avaliação das propriedades mecânicas dos materiais, o mais amplamente utilizado é o ENSAIO DE TRAÇÃO. Essa aplicabilidade se deve ao fato de ser um tipo de ensaio relativamente simples e de realização rápida, além de fornecer informações importantes e primordiais para projeto e fabricação de peças e componentes. Esse tipo de ensaio utiliza corpos de prova preparados segundo as normas técnicas convencionais.
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(E) MÓDULO DE ELASTICIDADE
Fornece uma indicação da rigidez do material e depende fundamentalmente das forças de ligação interatômicas.
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(E) MÓDULO DE ELASTICIDADE
Diagrama tensão – deformação esquemático para alumínio e aço.
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É a capacidade de um material absorver energia quando deformado elasticamente e liberá-la quando descarregado. A medida dessa propriedade é dada pelo módulo de resiliência (Ur), que é a energia de deformação por unidade de volume necessária para tracionar o material da origem até o limite de proporcionalidade:
Módulo de Resiliência (Ur )
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Limite de Proporcionalidade (σp ) e
Limite de Escoamento (σe )
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Diferença entre as seções inicial (S0) e final (Sf) (após a ruptura) do corpo de prova, expressa em porcentagem da seção inicial.
Onde:
ϕ = Coeficiente de estricção em (%);
S0 = Seção transversal inicial da amostra (m2);
Sf = Seção estrita (medida após a fratura) (m2);
Coeficiente de estricção ou redução
de área (φ)
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ΔL = Alongamento – Diferença entre o comprimento final (Lf) medido após a fratura
e o comprimento inicial (Lo) do corpo de prova é dado por:
ΔL = Lf - Lo
Alongamento Total (ΔL), alongamento específico(ϛ) e
deformação na fratura (εf).
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Exercício 1
Uma barra de aço foi submetida a um ensaio de tração convencional, apresentando os seguintes resultados:
Dados:
- Diâmetro do corpo de prova = 19mm;
- Comprimento de referência Lo = 200mm;
- Carga máxima atingida no ensaio = 201000N;
- Comprimento final entre as marcas de referência = 218mm;
- Diâmetro da seção estrita = 16,7mm;
DETERMINAR:
A – Limite de escoamento 0,02%;
B – Alongamento específico;
C – Limite de proporcionalidade;
D – Coeficiente de estricção;
E – Limite de resistência a tração;
F – Estimativa do módulo de elasticidade;
G – Módulo de resiliência;
H – Módulo de tenacidade.
Carga (N) Tensão (N/mm2) Alongamento - ΔL (mm) Deformação (mm/mm)
0 0
14900 0,05
30000 0,10
44200 0,15
59200 0,20
74500 0,25
89000 0,30
103500 0,35
119000 0,40
128000 0,45
137500 0,50
144000 0,55
150000 0,60
153600 0,65
157000 0,70
161000 0,75
162400 0,80
165000 0,85
166000 0,90
167000 0,95
168000 1,00
168200 1,05
168500 1,10
169000 1,15
170500 1,20
201000
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Claudino Alves ENSAIOS DOS MATERIAIS
Exercício 1
Carga (N) Tensão (N/mm2) Alongamento - ΔL (mm) Deformação (mm/mm)
0 0 0 0,00000
14900 52,58 0,05 0,00025
30000 105,86 0,10 0,00050
44200 155,97 0,15 0,00075
59200 208,90 0,20 0,00100
74500 262,89 0,25 0,00125
89000 314,06 0,30 0,00150
103500 365,23 0,35 0,00175
119000 419,92 0,40 0,00200
128000 451,68 0,45 0,00225
137500 485,21 0,50 0,00250
144000 508,14 0,55 0,00275
150000 529,32 0,60 0,00300
153600 542,02 0,65 0,00325
157000 554,02 0,70 0,00350
161000 568,13 0,75 0,00375
162400 573,07 0,80 0,00400
165000 582,25 0,85 0,00425
166000 585,78 0,90 0,00450
167000 589,30 0,95 0,00475
168000 592,83 1,00 0,00500
168200 593,54 1,05 0,00525
168500 594,60 1,10 0,00550
169000 596,36 1,15 0,00575
170500 601,65 1,20 0,00600
201000 709,28
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Claudino Alves ENSAIOS DOS MATERIAIS
Exercício 1 – Para entregar
Uma barra de aço foi submetida a um ensaio de tração convencional, apresentando os seguintes resultados:
Dados:
- Diâmetro do corpo de prova = 12,5mm;
- Comprimento de referência Lo = 150mm;
- Carga máxima atingida no ensaio = 90000N;
- Comprimento final entre as marcas de referência = 175mm;
- Diâmetro da seção estrita = 4,37mm;
DETERMINAR:
A – Limite de escoamento 0,02%;
B – Alongamento específico;
C – Limite de proporcionalidade;
D – Coeficiente de estricção;
E – Limite de resistência a tração;
F – Estimativa do módulo de elasticidade;
G – Módulo de resiliência;
H – Módulo de tenacidade.
Carga (N) Tensão (N/mm2) Alongamento - ΔL (mm) Deformação (mm/mm)
0 0,000
5000 0,100
11000 0,200
15500 0,300
21500 0,400
26000 0,500
32000 0,600
37000 0,700
43000 0,800
48500 0,900
53000 1,000
59000 1,200
64500 1,400
68000 1,600
71000 1,800
73000 2,000
74500 2,200
75500 2,400
76250 2,600
76750 2,800
77250 3,000
77500 3,200
78000 3,400
78500 3,600
79000 4,000
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Exercício 1 - Critérios
Formatação do trabalho a ser entregue: 1 – Capa contendo;
- Logotipo da Escola;
- Identificação do aluno;
- Identificação do professor; Professor Me. Claudemir Claudino Alves.
- Tema: ANÁLISE TÉCNICA DE MATERIAS.
- Sub tema: Identificação das características técnicas de uma barra de aço ensaiada à tração de acordo com seu diagrama tensão-deformação.
2 – Plotagem do dados do ensaio em papel milimetrado ou no excel;
3 – Levantamento das informações no diagrama tensão-deformação e cálculos necessários;
4 – Bibliografia
SOUZA, Sérgio Augusto, Ensaios Mecânicos de Materiais Metálicos – fundamentos teóricos e práticos. Editora Blucher, 5ª Edição, 1982.