6.1PE Para um corpo de provas metálico com formato cilíndrico carregado em tração até a fratura, dado um conjunto de dados de carga e seus comprimentos correspondentes, assim como o comprimento e o diâmetro antes da deformação, gere uma planilha que permitirá ao usuário representar graficamente (a) a tensão de engenharia em função da deformação de engenharia e (b) a tensão verdadeira em função da deformação verdadeira até o ponto de estricção.
Passo 1
O enunciado pede uma planilha que, a partir de dados de carga
e comprimento atual
de um corpo de prova cilíndrico submetido à tração até fratura, compute e permita graficar
(a) tensão de engenharia vs. deformação de engenharia
(b) tensão verdadeira vs. deformação verdadeira
até o ponto de estricção.
Para isso vamos usar as definições: ,
,
,
e, assumindo conservação de volume antes da estricção, ,
.
(a) tensão de engenharia
(b) tensão verdadeira
Para isso vamos usar as definições:
e, assumindo conservação de volume antes da estricção,
Passo 2
Defina em células isoladas os parâmetros iniciais:
– comprimento inicial (ex.: célula B1)
– diâmetro inicial (ex.: célula B2)
– área inicial (ex.: célula B3)
– comprimento inicial
– diâmetro inicial
– área inicial
Passo 3
Crie uma tabela de dados começando numa linha fixa (p.ex. linha 5) com duas colunas onde o usuário insere:
Coluna A – índice do ponto de ensaio
Coluna B – carga (N)
Coluna C – comprimento atual (mm)
Coluna A – índice do ponto de ensaio
Coluna B – carga
Coluna C – comprimento atual
Passo 4
Na coluna D calcule a deformação de engenharia com a fórmula
(usando referência absoluta a
).
Na coluna E calcule a tensão de engenharia
Na coluna E calcule a tensão de engenharia
(usando referência absoluta a
).
Passo 5
Ainda na mesma linha de dados, crie:
Coluna F: deformação verdadeira
Coluna F: deformação verdadeira
Coluna G: área instantânea
Coluna H: tensão verdadeira
Resposta
Segue um esqueleto de planilha (as fórmulas em Excel entre parênteses usam referências absolutas em
):
Parâmetros iniciais:
Célula B1:
Célula B2:
Célula B3: Tabela de resultados (começa na linha 5):
Célula B1:
Célula B2:
Célula B3:
A5: “Ponto”
B5: “F (N)”
C5: “L (mm)”
D5: “ ”
E5: “ ”
F5: “ ”
LN
G5: “ ”
H5: “ ”
Copie essa linha para baixo para todos os pontos de dados.
Depois:
• Crie o gráfico (a) usando colunas D (efeito) e E (valor).
• Crie o gráfico (b) usando colunas F (efeito) e H (valor), limitando o traçado até o ponto de estricção.
B5: “F (N)”
C5: “L (mm)”
D5: “
E5: “
F5: “
G5: “
H5: “
Depois:
• Crie o gráfico (a) usando colunas D (efeito) e E (valor).
• Crie o gráfico (b) usando colunas F (efeito) e H (valor), limitando o traçado até o ponto de estricção.