Uma amostra cilíndrica de aço inoxidável com diâmetro de
e comprimento de
é submetido à tração. Utilize os dados da tabela para responder, plote o gráfico no computador.
a) Desenhe a curva tensão
deformação de engenharia.
b) Calcule o módulo de elasticidade.
c) Determine a tensão de escoamento.
d) Determine o limite de resistência à tração para essa liga.
e) Qual a ductilidade em percentual de alongamento?
f) Desenhe a curva tensão
deformação real.
a) Desenhe a curva tensão
b) Calcule o módulo de elasticidade.
c) Determine a tensão de escoamento.
d) Determine o limite de resistência à tração para essa liga.
e) Qual a ductilidade em percentual de alongamento?
f) Desenhe a curva tensão
Força (N) | Comprimento (mm) |
---|---|
0 | 50,800 |
12700 | 50,825 |
25400 | 50,851 |
38100 | 50,876 |
50800 | 50,902 |
76200 | 50,952 |
89100 | 51,003 |
92700 | 51,054 |
102500 | 51,181 |
107800 | 51,308 |
119400 | 51,562 |
128300 | 51,816 |
149700 | 52,832 |
159000 | 53,848 |
160400 | 54,356 |
159500 | 54,864 |
151500 | 55,880 |
124700 | 56,642 |
Passo 1
O enunciado dá uma amostra cilíndrica de aço inox com diâmetro
e comprimento inicial
. Temos uma tabela de força
versus comprimento
até fratura e precisamos:
• a) desenhar a curva tensão–deformação de engenharia,
• b) calcular o módulo de elasticidade ,
• c) determinar a tensão de escoamento (0,2 % off-set),
• d) encontrar o limite de resistência à tração (UTS),
• e) calcular a ductilidade (% de alongamento),
• f) desenhar a curva tensão–deformação real.
Para isso usamos as fórmulas:
• a) desenhar a curva tensão–deformação de engenharia,
• b) calcular o módulo de elasticidade
• c) determinar a tensão de escoamento (0,2 % off-set),
• d) encontrar o limite de resistência à tração (UTS),
• e) calcular a ductilidade (% de alongamento),
• f) desenhar a curva tensão–deformação real.
Para isso usamos as fórmulas:
Passo 2
Calcular a área inicial:
Para cada linha da tabela calcula-se
Por exemplo, para
,
:
E para
,
:
Repita no software para todos os pontos.
Passo 3
Desenhe a curva tensão–deformação de engenharia: no eixo horizontal ponha
e no vertical
usando os valores calculados (por exemplo em Excel, Python ou MATLAB).
Passo 4
O módulo de elasticidade
é a inclinação da parte linear inicial. Pelo par
e
:
Passo 5
A tensão de escoamento pela regra dos 0,2 % de off-set é
Passo 6
O limite de resistência à tração (UTS) é o valor máximo de
. Observa-se que o pico ocorre em
:
Passo 7
A ductilidade em % de alongamento usa o comprimento final
:
Passo 8
Para a curva tensão–deformação real calcule para cada ponto:
e plote
versus
no software.
Resposta
a) Gráfico de
versus
.
b)
c)
d)
e) Ductilidade .
f) Gráfico de versus
.
b)
c)
d)
e) Ductilidade
f) Gráfico de