UNIFEI - Universidade Federal de Itajubá Laboratório de Resistência dos Materiais 1º ensaio Ensaio de Cisalhamento Relatório realizado com intuito acadêmico onde pode-se comparar os resul…Descrição completa
Ensaio sobre o Tratado de Versalhes e como afetou com suas consequências
Relatório de Ensaio de microdureza vickers PUC MINASDescrição completa
ensaio não destrutivo de particulas magneticasFull description
Lista de exercícios sobre ensaio de tração.
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Prática de Ensaio com Transformadores
Consiste no ensaio de um ventilador para obtenção das curvas características.
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Relatório de Mecânica dos Solos no curso de engenharia civil, ensaio de granulometria por peneiramentoDescrição completa
ENSAIO DE TRAÇÃO 1. INTRODUÇÃO Este relatório tem por objetivo a análise da caracterização mecânica dos materiais – especificamente dos metais – através do ensaio de tração. Tal ensaio é amplamente utilizado na indstria e consiste na deformação de um corpo de prova até a sua ruptura! mediante uma car"a de tração "radativamente crescente # ensaio de tração a$ui analisado foi realizado com um corpo de prova composto por aço% 1&'&! conforme a norma ()* +,# -/'%10'&1. 2s forças aplicadas ao lon"o do ensaio e o alon"amento são medidos na própria má$uina! permitindo a "eração de um "ráfico tensão% deformação do material em estudo! a partir dos dados coletados. 3om tais propriedades em mãos! possibilita%se o estudo da ade$uada aplicação do materi material al em difere diferente ntess situaç situaç4es 4es!! seja seja para para o uso estrutur estrutural al ou para para a confor conformaç mação ão e usina"em do material! por e5emplo. 3om a crescente "lobalização e internacionalização do comércio de produtos e serviços! evid eviden enci cia% a%se se a impo import rtân ânci cia a das das norm normas as no noss ens ensaio aioss de car caract acteri erizaç zação ão mec mecâni ânica ca dos materi mat eriais ais!! po pois is pro propor porcio cionam nam mai maior or se" se"ura urança nça!! con confia fiabil bilida idade de e int interc ercamb ambial ialida idade de dos resultados. '. OBJETIVOS # objeti objetivo vo do ensai ensaio o de traçã tração o é mensur mensurar ar!! atravé atravéss do "ráfic "ráfico o tensão tensão%de %defor formaç mação ão!! propriedades mecânicas importantes para o uso apropriado do material em estudo! tais como0 módulo de elasticidade6 limite de escoamento6 limite de resist7ncia 8 tração6 limite de ruptura6 módulo de tenacidade6 módulo de resili7ncia6 alon"amento total e estricção. . METODOLOGIA a. 9*E 9*E9 92*2: *2:;# ;# <# 3#*9 3#*9# # apa de aço 1&'& com 1mm de espessura. # aço 1&'& é composto por '&? de carbono! p ossui e5celente plasticidade e soldabilidade. @ utilizado em componentes mecânicos! tais como en"rena"ens! ei5os! virabre$uins! pinos "uia! anéis de en"rena"em! entre outros. 3omposição AuBmica do 2ço 1&'&
2 norma utilizada para a realização do ensaio e a construção do corpo de prova foi a da 2)(T ()* +,# -/'%10'&1 CDateriais metálicos – Ensaio de tração 8 temperatura ambiente! se"undo essa norma! o ensaio deve ser realizado 8 temperatura ambiente! entre 1&F3 e GF3. 9ara a fabricação do corpo de prova realizamos primeiro a marcação com o riscador! marcando na c>apa recebida um retân"ulo de '&&mm 5 '&mm. 3ortamos esse retân"ulo util utiliz izan ando do a "uil "uil>o >otitina na.. 2 pró5 pró5im ima a etap etapa a do proc proces esso so foi foi a usin usina" a"em em na fres fresad ador ora a ferramenteira! utilizando%se de uma fresa de 'Gmm de aço rápido! rotação de H/&rpm e com avanço de &mmImin. 2pós os processos acima descritos! obtivemos o se"uinte modelo0 1
b. D@T#<# idráulica de tração foi o e$uipamento utilizado para a realização do ensaio de tração! também con>ecida como má$uina universal. Dá$uina essa movida pela pressão do óleo! li"ada diretamente a um dinamJmetro responsável pela medição da força! em (eKtons! aplicada ao corpo de prova. #s dados de deslocamento das "arras Ce conse$Lentemente do material em relação 8 força aplicada foram re"istrados no computador da oficina. Mtilizamos também pa$uBmetro para verificação das medidas anteriores e posteriores ao ensaio. +nicialmente medimos a lar"ura e espessura iniciais do corpo de prova! localizando assim a área inicial da seção. 2pós a medição! o corpo de prova foi fi5ado na má$uina utilizando suas e5tremidades! de maneira a manter a perpendicularidade em relação 8 ma$uina! permitindo assim a aplicação de forças puramente a5iais. Noi aplicada então uma pré car"a de G&O"f. # ensaio foi realizado de acordo com a norma acima especificada! e até a ruptura do corpo de prova.
PROPREDADES OBTIDAS COM O ENSAIO DE TRAÇÃO 2pós a realização do ensaio de tração! os dados coletados foram salvos em um ar$uivo! possibilitando a construção de um "ráfico de tensão%deformação e a obtenção das se"uintes propriedades do material0 a Módulo de Elastiidade !E"0 constante de proporcionalidade direta entre a tensão aplicada ao material e a sua deformação. Esta propriedade é valida en$uanto o material está no re"ime elástico e é i"ual ao coeficiente an"ular do se"mento linear da curva de tensão%deformação. b Li#ite de Esoa#e$to0 nBvel de tensão onde a deformação plástica tem inBcio. Esta propriedade é obtida na interseção da curva de tensão%deformação e uma reta paralela ao seu se"mento linear construBda a partir de uma deformação de &!&&'. c Li#ite de Resist%$ia a t&a'(o0 é a tensão no ponto má5imo da curva tensão% deformação de en"en>aria. d Li#ite de Ru)tu&a0 tensão de ruptura do corpo de prova. e Módulo de Te$aidade0 ener"ia de deformação por unidade de volume e5i"ida para tencionar um material desde um estado com aus7ncia de car"a até o limite de ruptura. @ i"ual 8 área sob a curva tensão%deformação de en"en>aria computada até o limite de ruptura. f Módulo de Resili%$ia0 ener"ia de deformação por unidade de volume e5i"ida para tencionar um material desde um estado com aus7ncia de car"a até a tensão do limite de escoamento. @ i"ual a área sob a curva tensão%deformação de en"en>aria computada até o limite de escoamento. " Alo$*a#e$to Total0 aumento percentual do comprimento do corpo de prova. > Est&i'(o0 diminuição da seção transversal. H.
2
G. RESULTADOS0
2 partir do "ráfico de Tensão 5
(o "ráfico anterior 8 es$uerda! podemos obter0 Limite de Resistência Mecânica 0 pela reta em vermel>o! resultando um valor de &1!&- D9a6 Limite de Ruptura0 pela reta em verde! obtendo um valor de 'R1!GG D9a Módulo de Young (ou Elasticidade) 0 pelo coeficiente an"ular da reta laranja! no valor de G'!&'- S9a. •
• •
3
•
Módulo de Tenacidade: é i"ual 8 inte"ral definida de & a &! 'G do polinJmio de
terceiro "rau! resultante da lin>a de tend7ncia do "ráfico de tensão deformação de en"en>aria. 2ssim0
9ortanto! o módulo de tenacidade é de R&!- D9a. á 8 direita! temos parte do "ráfico no re"ime elástico! caracterizado por $uatro pontos desse re"ime do material. #btemos0 Limite de Escoamento0 apro5imadamente '&' D9a! obtido através do ponto de intersecção da reta paralela com a reta do re"ime elástico! saindo do ponto C&.&&'6 &. #btemos outras propriedades a partir de formulas con>ecidas! tais como0 Módulo de Resiliência0 pode ser calculado a partir da divisão do $uadrado do limite de escoamento pelo dobro do módulo de Poun". 2ssim0 •
•
=&!/'1G •
D9a
Alongamento: #btivemos um alon"amento de '-!-H?. Mtilizamos o se"uinte
cálculo0 Qf U /!Rmm Q& U Rmm •
Estricção: #correu uma estricção de G!'?. =eja0
.
! onde 2f U -!'Hmm' e 2& U 1!mm ' Cáreas final e inicial
9ara a obtenção da curva real! consideremos $ue metais sólidos como o aço são basicamente incompressBveis! assim! seu volume pode ser considerado como constante.
4
9ara determinação dos coeficientes da curva real! consideramos a se"uinte função0
Mtilizamos então o método dos mBnimos $uadrados! apro5imando essa função de um polinJmio de primeiro "rau! obtendo o "ráfico contido no ane5o e a e$uação0 V U &!1&5 W -!1-R. *esultando em XUHR-!RGRD9a e nU&!1& -. COMENT+RIOS E CONCLUS,ES P&o)&iedade #e-$ia
Valo& o.tido
Valo& es)e&ado
Dódulo de elasticidade
G'!& S9a
'&G!&& S9a
Qimite de escoamento
'&' D9a
'1&!&& D9a
Qimite de resist7ncia
&1!&- D9a
&!&& D9a
Qimite de ruptura
'R1!GG D9a
R&!&& D9a
Dódulo de tenacidade
R&!- D9a
1'&!&& D9a
Dódulo de resili7ncia
&!/'1G D9a
&!H D9a
2lon"amento
'-!-H?
'G?
Estricção
G!'?
-H?
XUHR-!RGRD9a e nU&!1&
XUG& D9a e nU&.'-
3oeficiente da curva verdadeira
#btivemos! neste relatório! al"umas propriedades mecânicas do aço 1&'&. Duitas delas se apro5imaram dos valores esperados Caté &? de variação! como os limites de escoamento e de resist7ncia! o módulo de resili7ncia! o alon"amento! a estricção e o coeficiente da curva verdadeira. Entretanto! >ouve "rande discrepância entre os valores esperando e obtido o módulo de elasticidade e no módulo de tenacidade! muito 5
provavelmente por e$uBvocos na "eração e tratamento de dados e devido 8 propa"ação desses e$uBvocos. 2pesar dessas "randes variaç4es em al"umas propriedades mecânicas! consideram% se satisfatórios os resultados apresentados neste relatório! pois resulta de um ensaio realizado por alunos da "raduação para fins didáticos.
ANE/OS Sráfico para determinação dos coeficientes da curva real
Tabelas de dados usadas para monta"em da curva real e de en"en>aria! 8 es$uerda e direita! respectivamente
6
RE0ER1NCIAS BIBLIOGR+0ICAS 3allister! Y. <. 3i7ncia e En"en>aria de Dateriais0 uma introdução. GZ edição. *io de aneiro0 QT3! '&&'. Aços Estruturais ttp0IIKKK.denversa.com.brIsiteIfilesIprodutosIbaHaaRebb
e&Hf-/HaR-c1-cee&afc.pdf. 2cesso em 'H de setembro de '&1H. Ensaio dos Materiais
em0 >ttp0IIKKK.urisan.tc>e.brI[lemmIar$uivosIensaios\
mecanicos.pdf. 2cesso em 'H de setembro de '&1H. Aço !onstrução Mecânica ttp0IIKKK.""dmetals.com.brIaco%construcao%
mecanicaIsae%1&'&I. 2cesso em '- de setembro de '&1H. Relação
entre
tensão
de
engen"aria
e
tensão
#erdadeira
em0
>ttp0IIKKK.cimm.com.brIportalImaterial\didaticoI-GG%relacao%entre%tensao%de%en"en>aria%e% tensao%verdadeira].=3nto9ldYcc. 2cesso em '- de setembro de '&1H. $uia do aço ttp0IIbrasil.arcelormittal.comIpdfI$uem%somosI"uia%aco.pdf .
2cesso em '- de setembro de '&1H. 9ropriedades
dos
materiais
utilizados
em
en"en>aria.
em0
>ttp0IIKKK.profKillian.comImateriaisIpropriedades.asp. 2cesso em 'R de setembro de '&1H 2)(T C2ssociação )rasileira de (ormas Técnicas ()* +,# -/'%10'&1 – Dateriais Detálicos – Ensaio de tração 8 temperatura ambiente.