Relatório Técnico – Ensaio de Cisalhamento
Por: Nicolas Grillo • 2/5/2018 • Ensaio • 910 Palavras (4 Páginas) • 336 Visualizações
Relatório Técnico – Ensaio de Cisalhamento
1. INTRODUÇÃO
No cisalhamento, a força é aplicada ao corpo na direção perpendicular ao seu eixo longitudinal. Esta força cortante, aplicada no plano da seção transversal (plano de tensão), provoca o cisalhamento. Como resposta ao esforço cortante, o material desenvolve em cada um dos pontos de sua seção transversal uma reação chamada resistência ao cisalhamento [1].[pic 1]
Figura 01: Representação do cisalhamento [1]
Propriedades do aço, cobre e alumínio. (CHIAVERINI)
2. JUSTIFICATIVA
O ensaio de cisalhamento é realizado com o intuito de obter e caracterizar a resistência de um material ao cisalhamento, dentro de uma determinada situação de uso. Assim pode-se através de um fator de segurança projetar a peça e escolher o seu material de custo-benefício mais adequado a aplicação, evitando o rompimento por cisalhamento da mesma.
3. OBJETIVO
O ensaio foi realizado com intuito de obter informações sobre o comportamento no regime de cisalhamento de certos materiais (aço/alumínio/cobre) e de dois tipos de pregos (Gerdau/Distrilar), analisar as suas aplicações industriais, complementando os exemplos estudados nas aulas teóricas.
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4. MATERIAIS E MÉTODOS
4.1 Materiais
- Máquina de ensaios universais EMIC – DL3000, com capacidade máxima de 30kN.
- Paquímetro DIGIMESS: faixa de medição = 0-150mm; resolução: 0,02mm.
- Corpos de prova:
Corpo de Prova | Diâmetro(mm) |
Pino de aço | 2,57 |
Pino de alumínio | 2,54 |
Pino de cobre | 2,57 |
Prego Gerdau | 3,20 |
Prego Distrilar | 3,25 |
Tabela 01: Diâmetro dos corpos de prova
4. 2 Métodos
Os ensaios de cisalhamento foram realizados na máquina de ensaios universais. Para a montagem do corpo de prova no equipamento, foi necessário medir o seu diâmetro, utilizando o paquímetro. Com o diâmetro adquirido, o corpo de prova era inserido em furos presentes nas chapas ligadas à máquina.
[pic 2]
Figura 02: Máquina de Ensaio Universal [2]
Após a fixação do corpo de prova, iniciou-se o processo de cisalhamento, inserindo os dados de material e diâmetro no software da máquina de ensaios, e liberando a carga no corpo de prova.
A máquina de ensaios tem uma velocidade de 5mm/min. Nos primeiros instantes ocorre a acomodação do sistema (representada nos gráficos por uma linha constante, anterior à deformação).
Passado o tempo de acomodação, iniciou-se a fase de deformação, até a ruptura do corpo de prova, momento em que o sistema para e os dados são obtidos.
6. RESULTADOS
Após os ensaios, obtivemos dados relacionados à força, tempo e deformação, que foram analisados através de tabelas e gráficos.
Através dos dados primários adquiridos, foram calculados valores de área, tensão de cisalhamento média e tensão de cisalhamento máxima.
6.1. Fórmulas utilizadas
Sendo d o diâmetro do corpo de prova e V a força obtida no ensaio, temos:
[pic 3]
[pic 4]
[pic 5]
6.2. Análise dos corpos de prova
Utilizando as fórmulas acima, assim como gráficos de Força x Tempo (mostra a forma como o cisalhamento ocorreu de uma maneira mais compreensível), os resultados a seguir foram obtidos para cada corpo de prova:
- Pino de aço:
Tipo de fratura: Frágil.
Aspecto da fratura: deslizamento dos planos pequeno antes do rompimento do corpo de prova.
[pic 6]
[pic 7]
[pic 8]
- Pino de alumínio:
Tipo de fratura: Dúctil.
Aspecto da fratura: deslizamento dos planos grande antes do rompimento do corpo de prova.
[pic 9]
[pic 10]
[pic 11]
- Cobre:
Tipo de fratura: Dúctil.
Aspecto da fratura: deslizamento dos planos grande antes do rompimento do corpo de prova.
[pic 12]
[pic 13]
[pic 14]
- Prego Gerdau:
Tipo de fratura: Frágil.
[pic 15]
[pic 16]
[pic 17]
- Prego Distrilar:
Tipo de fratura: Frágil.
[pic 18]
[pic 19]
[pic 20]
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