RELATÓRIO LABORATORIAL DA DISCIPLINA RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS II/2014
Por: Nadine Cortese • 19/6/2016 • Trabalho acadêmico • 1.627 Palavras (7 Páginas) • 489 Visualizações
RELATÓRIO LABORATORIAL DA DISCIPLINA RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS II/2014
Gabriel Almeida (1) Guilherme Lena (2)
Jéssica Rodrigues da Silveira (3) Mithiele Ustra Pacheco (4)
Acadêmicos do curso de Engenharia Civil, Universidade Federal do Pampa
gabriellondero@hotmail.com (1)
guilherme.lena@gmail.com (2)
jessica_silveira1@hotmail.com (3)
mithiele.ustra@gmail.com (4)
Resumo. Este relatório apresenta dados laboratoriais retirados de ensaios realizados durante a aula de Resistência dos Materiais I, com objetivo de praticar o conteúdo dado em sala de aula. Foram submetidas a ensaios de tração uniaxial cinco barras de aço a fim de verificar os parâmetros do material, Módulo de Elasticidade (ou Módulo de Young), Tensão de Escoamento - uma vez que o material ensaiado apresenta patamar de escoamento, característico de materiais dúcteis, Tensão de Ruptura, Tensão Máxima, Módulo de Resiliência, Desvio Padrão e Coeficiente de Variação. Primeiramente, mediu-se os comprimentos iniciais das barras e após o ensaio em que foram submetidas a um alongamento, mediu-se os comprimentos finais. Posteriormente, foi traçado o gráfico Tensão x Deformação para cada uma das amostras e feita a análise dos resultados verificados e outras considerações.
Palavras-chave: Ensaios de Tração uniaxial. Carga e deformação. Curva TensãoXDeformação.
1. INTRODUÇÃO
O ensaio de tração é realizado a fim de fornecer dados das características mecânicas dos materiais. Trata-se da aplicação de uma carga de tração uniaxial crescente em um corpo de prova específico até sua ruptura.
A carga cresce numa velocidade lenta ao decorrer do ensaio e as deformações promovidas no material são distribuídas em todo seu corpo uniformemente até ser atingida a carga máxima. Quando a carga máxima é atingida, o que acontece ao final do ensaio, começa aparecer o fenômeno da estricção, que nada mais é do que a diminuição da seção do material dúctil. Esta diminuição de seção leva a ruptura que acontece na região mais frágil que é a área transversal mais estreita do material.
Como no exemplo de gráfico TensãoXDeformação a seguir, o fenômeno de estricção pode ser observado na região chamada de “Patamar de Escoamento”.
[pic 2][pic 3]
A fase que antecede os colapsos parciais nos materiais é chamada de fase elástica. Na fase elástica é verificado o crescimento linear do gráfico até o ponto chamado de Limite de Proporcionalidade, ou seja, até esse ponto a deformação que foi imposta no ensaio não é permanente, pois o material ainda se encontra em regime elástico podendo voltar ao seu estado inicial quando cessado o acréscimo de carga. A partir do Limite de Proporcionalidade a deformação é permanente. Na fase elástica os materiais obedecem a Lei de Hooke, sendo então suas deformações diretamente proporcionais às tensões aplicadas:
σ=E. ɛ (1)
Onde “ɛ” é a deformação específica do material e “E” é o Módulo de Elasticidade ou Módulo de Young, uma constante de proporcionalidade que fornece uma indicação de rigidez do material. Para altos valores da constante de proporcionalidade, menor é a deformação no regime elástico decorrente do acréscimo de tensão. No gráfico TensãoXDeformação, o Módulo de Elasticidade corresponde à inclinação da “reta” correspondente à deformação com o acréscimo de tensão na região linear (elástica).
No regime plástico, não há a relação proporcional de deslocamento com o acréscimo de tensão. Em materiais dúcteis submetidos a acréscimo gradual de carregamento, após o Limite de Proporcionalidade, o material entra em estricção. Quando o material entra em estricção, significa dizer que a uma dada tensão constante o material continua a sofrer deformação, formando um patamar no gráfico. Posterior à estricção, ocorre um endurecimento do material e elevação da resistência devido à modificação da sua estrutura interna na fase de escoamento, fenômeno chamado de encruamento. O encruamento ocorre devido ao material em fase plástica não estar a uma temperatura que possibilite uma recristalização da sua estrutura, o que se explica por esse tipo de ensaio ser realizado em temperatura ambiente a fim de obter resultados que se apliquem às situações reais de emprego desses materiais.
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:
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