Resistencia De Materiais

Um corpo de prova a uma temperatura T1 pode absorver muito mais energia do que se estivesse a uma temperatura T2, bem menor que T1, ou pode absorver a mesma energia a uma temperatura T2, bem menor que T1.

Um dos ensaios que permitem estudar os efeitos das cargas dinâmicas é o ensaio de impacto. Este ensaio é usado para medir a tendência de um metal de se comportar de maneira frágil.

O choque ou impacto representa um esforço de natureza dinâmica, porque a carga é aplicada repentina e bruscamente. No impacto, não é só a força aplicada que conta. Outro fator é a velocidade de aplicação da força. Força associada com velocidade traduz-se em energia. O ensaio de impacto consiste em medir a quantidade de energia absorvida por uma amostra do material, quando submetida à ação de um esforço de choque de valor conhecido.

O método mais comum para ensaiar metais é o do golpe, desferido por um peso em oscilação. A máquina correspondente é o martelo pendular. O pêndulo é levado a certa posição, onde adquire uma energia inicial. Ao cair, ele encontra no seu percurso o corpo de prova, que se rompe. A sua trajetória continua até certa altura, que corresponde à posição final, onde o pêndulo apresenta uma energia final. A diferença entre as energias inicial e final corresponde à energia absorvida pelo material.

De acordo com o Sistema Internacional de Unidades (SI), a unidade de energia adotada é o joule. Em máquinas mais antigas, a unidade de energia pode ser dada em kgf.m; kgf.cm ou kgf.m. A máquina é dotada de uma escala, que indica a posição do pêndulo, e é calibrada de modo a indicar a energia potencial.

tenacidade ou ductilidade em ensaios de tração

Tenacidade de um material, avaliada a partir do ensaio de tração, pode dar uma idéia da sua resistência ao impacto, mas a relação não é necessariamente conclusiva. Esse fato tornou-se relevante durante a segunda guerra mundial, quando navios passaram a usar chapas soldadas no lugar da tradicional construção rebitada. Sob impacto, trincas iniciadas em regiões de solda podiam propagar-se pelas chapas, que não apresentavam perda de Ensaios Mecânicos Relatório de Ensaios de Impacto 4

Foram desenvolvidos então ensaios específicos para impactos, considerando que a resistência a eles é grandemente afetada pela existência de trincas ou entalhes e pela velocidade de aplicação da carga, condições que não podem ser facilmente posta em um ensaio comum de tração. A temperatura também exerce significativa influência.

O ensaio é realizado em pêndulo de impacto. O corpo de prova é fixado num suporte, na base da máquina. O martelo do pêndulo - com uma borda de aço endurecido de raio específico - é liberado de uma altura pré-definida, causando a ruptura do corpo de prova pelo efeito da carga instantânea. A altura de elevação do martelo após o impacto dá a medida da energia absorvida pelo corpo de prova. O teste pode ser conduzido em temperatura ambiente ou em temperaturas mais baixas para testar a fragilização do material por efeito de baixa temperatura.

No ensaio Charpy (como foi relatado acima), o corpo de prova é bi apoiado como uma viga simples, com um entalhe central. O corpo de prova é posicionado de forma que o entalhe fique na face oposta à face de impacto. O posicionamento do entalhe é tal que o impacto ocorre na região de maior tensão - a seção transversal média do corpo de prova.

Figura 2 – Detalhes do ensaio de impacto Charpy. O ensaio de impacto é simples conforme pode ser visto pelo esquema da Figura 01 (a): um corpo de prova padronizado com um entalhe é rompido pela ação de um martelo em forma de pêndulo. O princípio de operação pode ser analisado pela vista lateral (b) da mesma figura.

Ensaios Mecânicos Relatório de Ensaios de Impacto 5

Os corpos de prova Charpy compreendem três subtipos (A, B e C), de acordo com a forma do entalhe. A figura a seguir mostra as formas e dimensões desses três tipos de corpos de prova e dos respectivos entalhes.

Figura 3 – Tipos de corpos de provas Charpy.

As diferentes formas de entalhe são necessárias para assegurar que haja ruptura do corpo de prova, mesmo nos materiais mais dúcteis. Quando a queda do martelo não provoca a ruptura do corpo de prova, o ensaio deve ser repetido com outro tipo de corpo de prova, que apresente entalhe mais severo, de modo a garantir a ruptura. Dos três tipos apresentados, o C é o que apresenta maior área de entalhe, ou seja, o entalhe mais severo.

As dimensões do corpo de prova, a forma e o tamanho do entalhe usado determinam um dado estado de tensões que não se distribuem de modo