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Guias e Dicas
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Ensaio de Traçãocom ensaios a soluções, Trabalhos de Química

Quimica, com foco em soluções acidas

Tipologia: Trabalhos

2019

Compartilhado em 27/08/2019

roberto-kimura-8
roberto-kimura-8 🇧🇷

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Ensaios dos
Materiais
SMM0342- Introdução aos Ensaios
Mecânicos dos Materiais
Prof. Dr. Cassius O.F. Terra Ruckert
Ensaios Mecânicos
dos Materiais - Tração
Universidade de São Paulo
Escola de Engenharia de São Carlos
Departamento de Engenharia de Materiais, Aeronáutica e
Automobilística
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Ensaios dos

Materiais

SMM0342- Introdução aos Ensaios

Mecânicos dos Materiais

Prof. Dr. Cassius O.F. Terra Ruckert

Ensaios Mecânicos

dos Materiais - Tração

Universidade de São Paulo

Escola de Engenharia de São Carlos

Departamento de Engenharia de Materiais, Aeronáutica e Automobilística

Classificação dos ensaios mecânicos

 Por meio dos Ensaios é que se verifica se os materiais

apresentam as propriedades que os tornarão adequados ao

seu uso.

 Nos séculos passados, como a construção dos objetos era

essencialmente artesanal, não havia um controle de qualidade

regular dos produtos fabricados. A qualidade era avaliada pelo

uso.

 Atualmente, entende-se que o controle de qualidade precisa

começar pela matéria-prima e deve ocorrer durante todo o

processo de produção, incluindo a inspeção e os ensaios

finais nos produtos acabados.

ENSAIO DE MATERIAIS

INTRODUÇÃO

5

 A análise de tensões e deformações não tem valor

nenhum se não se conhecer as propriedades mecânicas

do material que a peça será construída;

 As propriedades mecânicas definem o comportamento

de um material quando sujeito a esforços mecânicos.

Análise de tensão vs. Propriedades Mecânicas

Os ensaios mecânicos dos materiais são procedimentos

padronizados que compreendem testes, cálculos, gráficos

e consultas a tabelas, tudo isso em conformidade com

normas técnicas. Realizar um ensaio consiste em submeter

um objeto já fabricado ou um material que vai ser

processado industrialmente a situações que simulam os

esforços que eles vão sofrer nas condições reais de uso,

chegando a limites extremos de solicitação.

Ensaio de Tração: Procedimentos Normalizados

Os Ensaios Mecânicos podem ser realizados em:

  • Produtos acabados : os ensaios têm maior significado pois procuram simular as condições de funcionamento do mesmo. Mas na prática isso nem sempre é realizável;
  • Corpos de prova : Avalia a propriedades dos materiais independentemente das estruturas em que serão utilizados. Estas propriedades (Ex. limite de elasticidade, de resistência, alongamento, etc.) são afetadas pelo comprimento do corpo de prova, pelo seu formato, pela velocidade de aplicação da carga e pelas imprecisões do método de análise dos resultados do ensaio. Para padronizar: Utiliza-se as NORMAS

As normas técnicas mais utilizadas pelos laboratórios de ensaios provêm das seguintes instituições: ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas ASTM - American Society for Testing and Materials DIN - Deutsches Institut für Normung AFNOR - Association Française de Normalisation BSI - British Standards Institution ASME - American Society of Mechanical Engineer ISO - International Organization for Standardization JIS - Japanese Industrial Standards SAE - Society of Automotive Engineers COPANT - Comissão Panamericana de Normas Técnicas Além dessas, são também utilizadas normas particulares de indústrias. Mesmo recorrendo às Normas, na fase de projeto das estruturas utiliza- se um fator multiplicativo chamado coeficiente de segurança , o qual leva em consideração as incertezas (provenientes da determinação das propriedades dos materiais e das teórias de cálculos das estruturas).

Cisalhamento  Uma tensão cisalhante causa uma deformação cisalhante, de forma análoga a uma tração.

 Tensão cisalhante

  = F/A 0

 onde A 0 é a área paralela a aplicação da força.

 Deformação cisalhante

 = tan = y/z 0  onde  é o ângulo de deformação  Módulo de cisalhamento G   = G 

11 Coeficiente de Poisson

 Quando ocorre elongamento ao longo de

uma direção, ocorre contração no plano

perpendicular.

 A Relação entre as deformações é dada

pelo coeficiente de Poisson .

 = - x / z = - y / z

 o sinal negativo apenas indica que uma

extensão gera uma contração e vice-

versa

 Os valores de  para diversos metais

estão entre 0,25 e 0,35 (max 0,50)

E = 2G(1+)

O coeficiente de Poisson (materiais isotropicos) pode ser usado para estabelecer uma relação entre o módulo de elasticidade e o módulo de cisalhamento de um material. Para a maioria dos metais G0,4E

Equipamento para o ensaio de tração O ensaio de tração geralmente é realizado na máquina universal, que tem este nome porque se presta à realização de diversos tipos de ensaios. Máquina Universal de Ensaio de Tração. A máquina de tração

  • É hidráulica ou eletromecânica, e está ligada a um dinamômetro ou célula de carga que mede a força aplicada ao corpo de prova;
  • Possui um registrador gráfico que vai traçando o diagrama de força e deformação, em papel milimetrado, à medida em que o ensaio é realizado.

Propriedades Mecânicas dos Materiais

 Teste de tração: Célula de carga Corpo de Extensômetro prova Detalhe do início da estricção do material Gráfico dexdo material ensaiado

Sistemas de fixações para as cabeças mais comuns.

  • Segundo a ABNT, o comprimento da parte útil dos corpos de prova utilizados nos ensaios de tração deve corresponder a 5 vezes o diâmetro da seção da parte útil;
  • Por acordo internacional, sempre que possível um corpo de prova deve ter 10 mm de diâmetro e 50 mm de comprimento inicial. Não sendo possível retirada de um corpo de prova deste tipo, deve-se adotar um corpo com dimensões proporcionais a essas. Dimensões padronizadas podem ser encontradas nas normas como ASTM E 8 M.

Em materiais soldados, podem ser retirados corpos de prova com a solda no meio ou no sentido longitudinal da solda, como você pode observar na figura a seguir. Retirada de corpo de prova em materiais soldados.

Deformação Elástica X Plástica

Deformação Elástica

Características Principais:

 A deformação elástica é resultado de um pequeno alongamento

ou contração da célula cristalina na direção da tensão (tração ou

compressão) aplicada;

 Deformação não é permanente, o que significa que quando a

carga é liberada, a peça retorna à sua forma original;

 Processo no qual tensão e deformação são proporcionais

(obedece a lei de Hooke) → =E (lembra F=KX-Mola);

 Gráfico da tensão x deformação resulta em uma relação linear. A

inclinação deste segmento corresponde ao módulo de elasticidade

E 20