O Laboratório de Ensaios Destrutivos e não Destrutivos

UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ

Laboratório de Ensaios Destrutivos e não Destrutivos

DME/IEM/UNIFEI

1.º ENSAIO

 FOTOELASTICIDADE

NOME DO ALUNO: Pedro Monti Branco        

N.º: 14004

DISCIPLINA: EME-44

TURMA: P1

PROF.: José Célio

Itajubá , 31 Maio 2008

INTRODUÇÃO

         

        Ao submetermos um corpo a determinados esforços sabemos que nele surgem tensões que são distribuídas de forma influenciada pela característica física do corpo. Dessa maneira o estudo feito pelo método fotoelástico e capaz de mostrar como as tensões se distribuem por uma dada região de uma peça submetida a esforços combinados de compressão e tração, como o que realizamos no laboratório.

OBJETIVOS

O ensaio tem como principal finalidade estudar as faixas de transição das cores apresentadas por um corpo submetido a diferentes condições de carga.

DESENVOLVIMENTO

Método fotoelástico

        O método fotoelástico de estudo das tensões consiste em iluminar através de uma luz polarizada uma amostra transparente de um material opticamente sensível (na maioria dos casos, um vidro orgânico especial ), sendo submetido ao mesmo tempo a uma tensão. Neste caso a imagem projetada em uma tela da amostra fica coberta por um sistema de faixas, cuja forma e posição determinam-se pelo estado de tensão na amostra. Analisando a imagem obtida, pode-se determinar o valor das tensões na amostra.

1 – Amostra transparente de material opticamente sensível à luz polarizada, sendo submetido a uma carga de flexão;

Equações: σ = My/I

σ = Tensão;

 M = Momento fletor;

Y = Altura na seção transversal em relação à Linha Neutra;

I = Momento de inércia da seção transversal.

                 

 ±σ = CN/e

σ = Tensão;

C = Constante óptica do material, determinado através de métodos experimentais;

N = Ordem da franja;

e = espessura da seção transversal

2 – Amostra transparente de material opticamente sensível à luz polarizada, sendo submetido a uma carga combinada de tração e flexão

Esquema de tensões numa barra curva

Equações: σ = My/I

σ = Tensão;

M = Momento fletor;

Y = Altura na seção transversal em relação à Linha Neutra;

I = Momento de inércia da seção transversal.

                 

 ±σ = CN/e

σ = Tensão;

C = Constante óptica do material, determinado através de métodos experimentais;

N = Ordem da franja;

e = espessura da seção transversal

CONCLUSÃO

        Após o laboratório de fotoelasticidade, percebemos que o estudo das tensões se estende por um vasto campo de aplicações e pesquisa. Pode-se determinar a tensão que um corpo é submetido fazendo-se um estudo das faixas de transição de cores e observar o comportamento da tensão em um local específico.

Também é importante ressaltar que a equação para encontrar a tensão num corpo (σ = My/I) não é válida numa região onde há mudança na forma da seção. Nesse caso o valor da tensão obtido experimentalmente através do uso das franjas (σ = CN/e) define melhor o valor das tensões nessa localização.

APÊNDICE

Tem – se a expressão da amplitude de onda que atravessou o material ensaiado:

[pic 1]

        A intensidade da luz depende da defasagem w(ty – tx) e de um ângulo Se o plano de polarização coincide com a direção de um dos eixos principais: sen2= 0 Então a tela ficará escura  nos pontos da imagem do modelo em que se segue a defasagem w(ty – tx)/2 sendo múltiplo de 