Tração Axial Fibras

UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos
Departamento de Engenharia de Biossistemas[pic 1]

        

Resistência dos materiais – ZEB0566

Grupo 1 - Noturno

TRAÇÃO AXIAL FIBRA DE VEGETAL

Docente responsável:

 

Discentes:

 

Pirassununga,

2015

Sumário

1.        Objetivo        

2.        Fundamentação teórica e conceitos        

2.1.        Fibra de coco        

2.2.        Diagrama        

2.3.        Lei de Hooke        

2.4.        Limite de proporcionalidade, limite elástico, tensão de escoamento        

2.5.        Módulo de Young ou de elasticidade        

3.        Materiais e métodos        8

3.1.  Materiais        8

3.2. Métodos        

4.        Resultados e discussões        

5.        Conclusão        

Referências bibliográficas        

1. Objetivo

Realizar ensaio de tração axial em fibra vegetal, utilizando maquina universal para ensaios mecânicos, e também determinação da área transversal da fibra, limite de proporcionalidades, modulo de Young, tensão máxima, cálculo da área sobre a curva a fim de obter a energia de fratura da fibra.

1. Fundamentação teórica e conceitos

O ensaio de tração axial consiste em fornecer um esforço de tração, aumentado gradativamente, a um corpo de prova até o momento de ruptura do mesmo. O material em teste reage a este esforço de tração alongando seu corpo e ao romper-se, parte da deformação elástica é recuperada, e após a ruptura, a deformação que permanece é a plástica.

Para a realização deste ensaio, o material, ou corpo de prova tem suas extremidades afixadas pelas garras do equipamento avaliador e então um esforço de tração é aplicado a ele, gradativamente crescente. As deformações sofridas pelo corpo são medidas por um extensômetro acoplado as extremidades do corpo a ser avaliado em que a força de tensão atua na seção transversal do corpo. (ROCHA)

1. Fibra de coco

O alto consumo de água de coco e também de sua polpa gera grande número de resíduos, sendo a casca em maioria. Quando o fruto está maduro, essa casca pode ser utilizada como combustível para caldeiras, ou processadas para manufaturas, como produção de tapetes, por exemplo. Já no caso do fruto não-maduro, ou verde, as cascas não têm sito aproveitadas para a manufatura devido a desconhecimento de suas propriedades de dureza e durabilidade, proveniente das fibras lignocelulósicas, quando comparada com fibras comuns. CORRADINI, et al. avaliando a composição química de cocos maduros e não maduros comprovou a eficácia e o potencial de utilização de fibras de coco como reforços em compósito demonstrando, portanto, possíveis aproveitamentos dessa fibra ainda pouco explorada.

1. Diagrama tensão-deformação

Os diagramas tensão-deformação (σ x ε) são obtidos através de ensaio de tração ou compressão, onde é aplicada força crescente de tração ou compressão num corpo e medido o seu alongamento em diversas etapas do procedimento. As tensões são determinadas pela relação Fi/A = σi e as deformações por ∆li/l = σi.

Consideram-se, a seguir, diversos tipos de diagramas σ x ε de vários materiais de construção.

Para materiais como aço e alumínio, por exemplo, há grande deformação antes da ruptura do material, enquanto que para outros como vidro ou concreto, há rompimento do material sem grande deformação. (MASCIA, 2006)

A figura 1 a seguir exemplifica os diagramas de deformação e ruptura:

[pic 2]

Figura 1– Diagramas de tensão e deformação para materiais dúcteis e frágeis;
Fonte: Tração, Compressão E Lei De Hooke. Universidade estadual de campinas, Departamento de Estruturas. Jun 2006

MASCIA ainda diz que os materiais que seguem os diagramas da Figura 1 (a), (b) são denominados materiais dúcteis e os que seguem a Figura 1 (c) são chamados frágeis. Os materiais dúcteis possuem deformação antes da ruptura e os materiais frágeis não apresentam grandes deformações antes do rompimento. Os materiais dúcteis podem apresentar dois diagramas característicos:

i. Com escoamento definido (aço);

ii. Sem escoamento definido (alumínio)

1. Lei de Hooke

A relação linear entre tensão e deformação pode ser expressa por:

,[pic 3]

Onde E é uma constante de proporcionalidade conhecida como módulo de elasticidade. É o coeficiente angular da parte linear do diagrama σ x ε e é diferente para cada material.

Gráfico 1 de σ x ε :

[pic 4]

                Figura 2 – Gráfico de σ x ε

Fonte: Tração, Compressão E Lei De Hooke. Universidade estadual de campinas, Departamento de Estruturas. Jun 2006;