INSTITUTO FEDERAL DO RIO DE JANEIRO
GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA
CARLOS RENATO ARAÚJO DA CUNHA
JÚLIO CÉSAR SOARES OLÍMPIO
Desenvolvimento e Análise de Dados de um Ensaio de Tração para um Aço SAE 1020.
Paracambi
2024
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Análise de Dados de Tração para Aço SAE 1020: Estudo de Caso, Trabalhos de Engenharia Mecânica
Um estudo de caso prático em engenharia mecânica, focando na análise de dados de um ensaio de tração realizado em uma barra de aço sae 1020. O estudo aborda a construção do diagrama tensão-deformação convencional, o cálculo de parâmetros importantes como o módulo de elasticidade, limite de proporcionalidade, limite de escoamento, limite de resistência e limite de ruptura, além da obtenção do diagrama tensão real-deformação real e a determinação do coeficiente de resistência e do expoente de encruamento.
Tipologia: Trabalhos
2024
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INSTITUTO FEDERAL DO RIO DE JANEIRO
GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA
CARLOS RENATO ARAÚJO DA CUNHA
JÚLIO CÉSAR SOARES OLÍMPIO
Desenvolvimento e Análise de Dados de um Ensaio de Tração para um Aço SAE 1020.
Paracambi
CARLOS RENATO ARAÚJO DA CUNHA
JÚLIO CÉSAR SOARES OLÍMPIO
Desenvolvimento e Análise de Dados de um Ensaio de Tração para um Aço SAE 1020.
Avaliador: D. Sc. Felipe José da Silva.
Paracambi
Trabalho apresentada ao Instituto Federal do Rio de Janeiro como parte dos requisitos da unidade curricular de Propriedade Mecânica dos Materiais.
b) Calcular os parâmetros:
1. Módulo de elasticidade, E ;
E: 263,19 GPa.
2. Limite de proporcionalidade, σp ;
σp = 203,26 GPa.
3. Limite de escoamento, σe ;
σe = 322,79 MPa.
4. Limite de resistência, σr ;
σr = 415,02 MPa.
5. Limite de ruptura, σf.
σf = 231,47 MPa.
c) Usando a relação matemática entre a tensão real e a convencional, obtenha o diagrama
Tensão Real x Deformação Real, determine a tensão real de ruptura σR. equações de
Ludwik: εR = LN(1+ε); R= ∙(1+ε). Observar que as equações de Ludwik só valem até o início da formação do pescoço (ponto número 24, de máximo da curva convencional)
Ɛ Real [mm/mm]
Ɛ Real [mm/mm] %
Tensão ơ [Mpa] 1 0 0,0000% 0 2 0,000160 0,0160% 14, 3 0,000281 0,0281% 50, 4 0,000320 0,0320% 65, 5 0,000380 0,0380% 88, 6 0,000468 0,0468% 128, 7 0,000690 0,0690% 203, 8 0,000880 0,0880% 250, 9 0,001025 0,1025% 280, 10 0,001168 0,1168% 307, 11 0,001275 0,1275% 334, 12 0,001831 0,1831% 323, 13 0,002631 0,2631% 325, 14 0,003378 0,3378% 360, 15 0,004067 0,4067% 374, 16 0,005323 0,5323% 394, 17 0,005900 0,5900% 401, 18 0,006956 0,6956% 410, 19 0,007911 0,7911% 416, 20 0,008531 0,8531% 419, 21 0,009150 0,9150% 421, 22 0,009585 0,9585% 421, 23 0,010108 1,0108% 422, 24 0,011022 1,1022% 422, 28 0,012325 1,2325% 441,
e) Trace a curva de Hollomon.
- Ensaio de Tração – Aço SAE 1020 – Amostra - 1 0,000000 0 15 0,627990 12, Ponto Deslocamento [mm] Força [kN] Ponto Deslocamento [mm] Força [kN] - 2 0,019990 0,48 16 0,878990 12, - 3 0,035120 1,68 17 1,004870 13, - 4 0,039990 2,16 18 1,256120 13, - 5 0,047500 2,92 19 1,507740 13, - 6 0,060120 4,22 20 1,683370 13, - 7 0,090120 6,7 21 1,871120 13, - 8 0,115250 8,24 22 2,010240 13, - 9 0,135370 9,24 23 2,185370 13, - 10 0,155370 10,12 24 2,513240 13, - 11 0,170620 11,01 25 2,741870 13, - 12 0,250990 10,64 26 2,827370 12, - 13 0,376740 10,7 27 2,940490 10, - 14 0,502240 11,82 28 3,037870 7, - 𝜀 = ∆𝐿/𝐿 0 ; 𝜎 = 𝐹/𝐴 Área inicial da seção transversal do fio: A 0 = πD^2 /4 = 32,96. - 1 0 0 15 0,00502392 372, Ponto Ɛ [mm/mm] % Tensão ơ [Mpa] Ponto Ɛ [mm/mm] % Tensão ơ [Mpa] - 2 0,00015992 14,5621569 16 0,00703192 391, - 3 0,00028096 50,96754914 17 0,00803896 398, - 4 0,00031992 65,52970604 18 0,01004896 406, - 5 0,00038 88,58645446 19 0,01206192 411, - 6 0,00048096 128,0256294 20 0,01346696 413, - 7 0,00072096 203,26344 21 0,01496896 415, - 8 0,000922 249,9836934 22 0,01608192 415, - 9 0,00108296 280,3215203 23 0,01748296 415,
- 10 0,00124296 307,0188079 24 0,02010592 414,
- 11 0,00136496 334,0194739 25 0,02193496 405,
- 12 0,00200792 322,7944779 26 0,02261896 384,
- 13 0,00301392 324,6147475 27 0,02352392 327,
- 14 0,00401792 358,5931136 28 0,02430296 231,
- Equação de Hollomon: 𝝈𝑹 = 6678,82 ∙ 𝜺R0,
- 0,0000% 0,00000 0,
- 0,0160% 0,00016 57,
- 0,0281% 0,00028 78,
- 0,0320% 0,00032 84,
- 0,0380% 0,00038 92,
- 0,0468% 0,00047 103,
- 0,0690% 0,00069 128,
- 0,0880% 0,00088 146,
- 0,1025% 0,00103 158,
- 0,1168% 0,00117 170,
- 0,1275% 0,00128 178,
- 0,1831% 0,00183 217,
- 0,2631% 0,00263 264,
- 0,3378% 0,00338 303,
- 0,4067% 0,00407 335,
- 0,5323% 0,00532 388,
- 0,5900% 0,00590 410,
- 0,6956% 0,00696 449,
- 0,7911% 0,00791 481,
- 0,8531% 0,00853 501,
- 0,9150% 0,00915 521,
- 0,9585% 0,00959 534,
- 1,0108% 0,01011 550,
- 1,1022% 0,01102 576,
- 1,2325% 0,01233 612,