RELATÓRIO LABORATORIAL DA DISCIPLINA RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS II/2014

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Por fim, o Limite de Resistência refere-se à tensão correspondente ao ponto de máxima carga atingida durante o ensaio. Após o Limite de Resistência, o material apresenta um decréscimo de tensão e contínua deformação até seu colapso total.

- OBJETIVOS:

Analisar os dados das barras e:

- Traçar o gráfico TensãoXDeformação.

- Calcular o módulo de elasticidade.

- Tensão de Escoamento

- Tensão de Ruptura,

- Tensão Máxima,

- Módulo de Resiliência,

- Desvio Padrão,

- Coeficiente de Variação.

3. METODOLOGIA:

3.1 Materiais Utilizados:

- Cinco barras de aço de diâmetro de 8 mm;

- Régua;

- Máquina universal de ensaio com capacidade máxima de 200KN;

- Extensômetro (Clip Gage) de lo= 50mm;

- HBM Spider.

3.2 Procedimento:

Inicialmente foi medido, utilizando uma régua, os comprimentos iniciais das barras de aço disposto na tabela a seguir:

Tabela 1– Comprimento inicial das barras.

Barra

Comprimento Inicial (mm)

1

625

2

620

3

610

4

623

5

630

Em seguida o CP (corpo de prova) é fixado, pelas suas extremidades na máquina, afim de medir sua variação de comprimento. Para as barras 3,4 e 5 foi instalado ainda o extensômetro, espaçados a 50mm.

No decorrer do ensaio os resultados de força aplicada e deformação do CP foram sendo registrados pelo aparelho HBM Spider para traçar o gráfico TençãoXDeformação.

Ao fim de cada ensaio foram recolhidas as barras de aço e medido novamente seus comprimentos finais, tabelado a seguir:

Tabela 2 –Comprimento final das barras de aço

Barra

Comprimento Inicial (mm)

1

675

2

665

3

665

4

670

5

687

[pic 4]

Figura 2 – Exemplo de barra após o ensaio. Rompida na seção mais frágil.

No ensaio experimental, são obtidos para o cálculo das tensões os carregamentos (N) aplicados no tempo (s), sendo então calculadas pela expressão:

σ=P/A (2)

Onde “P” é a carga aplicada e “A” representa a área da seção transversal da barra, que é calculada pela fórmula:

A=(π*d²)/4 (3)

Onde “d” é o diâmetro da barra.

Com esses valores serão traçados os gráficos TensãoXDeformação.

A partir do conceito de estricção, o Limite de Escoamento é o valor da tensão no gráfico onde ocorre contínua deformação à tensão aproximadamente constante. Análogo a isso, o Limite de Resistência pode ser verificado no gráfico como o valor máximo de tensão observado, referente à máxima carga suportada pelo material durante o ensaio.

O módulo de elasticidade foi calculado a partir dos valores da tensão e da deformação em um determinado ponto do gráfico em regime elástico. A divisão entre a tensão (MPa) e a deformação (mm) resulta no modulo de elasticidade desta amostra.

O cálculo do modulo de resiliência consiste no produto da tensão normal e da deformação. A metade do valor deste produto é o modulo de resiliência

O cálculo do cociente de variação é feito a partir da soma dos quadrados da diferença entre a média e cada valor obtido anteriormente. Ex: cv= (media-valor1)^2 + (media-valor2)^2 + ... + (media -valorn)^2

O desvio padrão é dado a partir da raiz quadrada do coeficiente de variação.

- ANÁLISES E RESULTADOS

Após o ensaio os registros foram passados para o programa Excel, onde foram calculadas as tensões, as áreas e traçadas as curvas TensãoXDeformação. Os gráficos abaixo estão divididos em 1 e 2, ensaiados sem o estensômetro e em 3,4 e 5, ensaiados com o estensômetro.

[pic 5]

[pic 6]

[pic 7][pic 8]

[pic 9][pic 10][pic 11]

[pic 12][pic 13][pic 14]

[pic 15]

[pic 16]

Tabela 3 – Resultados amostras 1 e 2

Amostra

ε (mm/m)

σsup (MPa)

σinf (MPa)

σesc (MPa)

σrup (MPa)

1

10988

893,2771

887,2092

890,2432