Modulo De Elasticidade

Módulo de Elasticidade

Introdução :

Esta experiência tem por objetivo a determinação do Módulo de Elas-ticidade de uma barra de alumínio, engastada e submetida a esforços de flexão devido a ação de um carregamento. O Módulo de Elasticidade é um índice da rigidez dos materiais.

Para a maioria dos materiais de construção mecânica, incluindo-se as ligas de alumínio e os aços, o Alongamento ( ) é essencialmente uma função linear que irá variar proporcionalmente com a Tensão atuante.

O esboço abaixo apresenta um típico diagrama chamado de Tensão x Alongamento de um material solicitado por tensões uniaxiais ( tração, compressão ou flexão). Por definição o coeficiente angular da porção reta do diagrama é o Módulo de Elasticidade ( E ) , ou seja:





tg  = E =









Onde:

E = Módulo de Elasticidade ( kgf / cm2 )

 = Tensão ( kgf / cm2 )

 = Alongamento ( cm / cm ou  )

Existem ainda outras definições para módulos de elasticidade para materiais que não possuem uma região reta em seus diagrama (  x  ) Tensão x Alongamento.

Tensão é um conceito definido, mas não pode ser medido de forma direta. Por isso a determinação experimental das Tensões em um membro de uma estrutura complexa ou uma peça mecânica, necessita da medição prévia dos alongamentos e dos subsequentes cálculos das tensões através da Lei de Hooke.

Para estados de tensões uniaxiais a Lei de Hooke é definida pelas equações abaixo:

x = E . x y = 0 z = 0

Para estados mais comuns de estados de tensões biaxiais te-mos a definição da Lei de Hooke:

x = __E__ (x +y ) y = __E__ ( y +x ) z = 0

1 - 2 1 - 2

Onde :  = Coeficiente de Poisson

Para adeterminação de uma ou outra tensão, torna-se necessário o conhecimento dos dois alongamentos gerados e também das duas constantes elásticas do material ( E e  ). Através da análise das equações acima, podemos concluir que o mesmo erro porcentual observado na Tensão também será observado no Módulo de Elasticidade. Devido a este fato, torna-se de extrema importância para os Engenheiros o conhecimento do exato valor do Módulo de Elasticidade de um determinado material.

Equipamentos necessários :

- Cavalete para engastamento da barra

- Barra de alumínio