O Relatório de Tração

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- Cálculos e Desenvolvimento

Primeiramente, descreveremos os métodos e equações utilizadas:

- Ductilidade

A ductilidade de um material em tração pode ser caracterizada pelo seu alongamento e pela redução na área de secção transversal onde a fratura ocorre. O alongamento percentual é definido:

[pic 7]

em que L0 é o comprimento de medição original e Lf é o comprimento final.

A redução percentual na área mede a quantia de estricção que ocorre e é definida como:

[pic 8]

em que A0 é a área de seção transversal original e A1 é a área final na seção de fratura.

- Resiliência

É a capacidade que o material tem em absorver energia no regime elástico (quando é deformado elasticamente).

É calculada integrando o gráfico da tensão-deformação abaixo da reta delimitada pelo limite de proporcionalidade.

[pic 9]

Ou seja, podemos encontrar a resiliência calculando a área do gráfico de tensão-deformação abaixo da reta delimitada pelo limite de proporcionalidade.

- Tensão de escoamento

Com o aumento na tensão além da tensão de proporcionalidade, a deformação começa a aumentar mais rapidamente para cada incremento de tensão. Esse fenômeno é conhecido como escoamento do material. A tensão correspondente é conhecida como tensão de escoamento.

- Tensão máxima

Depois de passar pelo escoamento o material começa a recuperação, onde é submetido a mudança na sua estrutura cristalina, resultando em um aumento da resistência. A carga do material para mais deformação. A carga em dado momento atinge seu valor máximo, e a tensão correspondente é chamada de tensão máxima.

- Tensão de proporcionalidade

O diagrama começa com uma reta partindo da origem até um ponto A, nessa região a relação entre tensão e deformação é também proporcional. A tensão em A é chamada de tensão de proporcionalidade.

- Tenacidade

A tenacidade é calculada, integrando o gráfico de tensão-deformação. Porém como uma função para descrever tal gráfico seria muito complexa, utilizaremos o método da Soma de Riemmann para o cálculo da área do gráfico.

Se considerarmos como , temos:[pic 10][pic 11]

Tenacidade =, onde é a tensão de ruptura.[pic 12][pic 13]

Várias das outras informações foram obtidas através da análise dos gráficos, e os resultados foram sistematizados item a seguir.

- Sistematização dos resultados

Os dados abaixo foram coletados a partir da análise do gráfico ou contas no desenvolvimento.

- Para o primeiro experimento temos:

Tensão de escoamento [pic 14]42 kN/mm² (resultado obtido através da análise do gráfico 1)

Limite de proporcionalidade [pic 15]41 kN/mm² (resultado obtido através da análise do gráfico 1)

Deformação máxima: para 52,090937 kN/mm² temos deformação máxima = 10,618285mm/300mm ≈ 0,035.

Deformação proporcional: para 41,045446 kN/mm² temos deformação proporcional = 0,103709mm/300mm ≈ 3,4.10⁻⁴.

Deformação plástica limite ≈ 0,004125 (resultado obtido através da análise do gráfico 1).

Tensão última (máxima) [pic 16] 52 kN/mm² (resultado obtido através da análise do gráfico 1)

Tensão de ruptura [pic 17] 42.155839 kN/mm² (resultado obtido através da análise do gráfico 1)

Resiliência = 0,0076372 KJ/mm²

Tenacidade = 2,27925229 KJ/mm²

Alongamento = 13,922813mm

Alongamento Percentual: %EL = (1,3922813cm/30cm) * 100 ≈ 4,6%

- Para o segundo experimento temos:

Tensão de escoamento [pic 18]260,5863192 N/mm² (resultado obtido através da análise do gráfico 2)

Limite de proporcionalidade [pic 19]170,3117729 N/mm2 (resultado obtido através da análise do gráfico 2)

Módulo de elasticidades 170,3117729/0,006504065 [pic 21] 26185,4352 N/mm2 (resultado obtido através da análise do gráfico 2)[pic 20]

Tensão última (máxima) [pic 22]262,1374283 N/mm2 (resultado obtido através da análise do gráfico 2)

Tensão de ruptura [pic 23]195,4397394 N/mm2 (resultado obtido através da análise do gráfico 2)

Resiliência [pic 24] 1,164538801 J/mm²

Tenacidade = 65,44592043 J/mm²

Redução percentual de área: [pic 25]

Alongamento: [pic 26]mm

Alongamento Percentual: [pic 27]

- Análise dos resultados e conclusões

O gráfico abaixo foi obtido com os valores colhidos no primeiro experimento. [pic 28][pic 29]

O gráfico a seguir foi obtido com os valores colhidos no segundo experimento.

[pic 30]

Gráfico 2 - Gráfico obtido no experimento 2

Nele podemos perceber os principais comportamentos que o corpo de prova passa, quando tracionado, até seu rompimento.

É possível observar nos gráficos:

- A área de comportamento