Considerando o corpo de prova de seção retangular que possui
comprimento inicial de 75 mm . Determine: a) construa a curva tensão de engenharia versus deformação de engenharia; b) calcule o módulo de elasticidade e de qual classe de material estamos tratando? C) determine o limite de escoamento, a partir de uma deformação de engenharia 0,002; d) determine o limite de resistência do material; e) determine aproximadamente a ductilidade, expressa em porcentagem de alongamento; f) O material é dúctil ou frágil?
Carga (N)
Comprimento (mm)
Carga (N)
Comprimento (mm)
Ponto 1
4740
75,00
Ponto 11
30240
76,500
Ponto 2
9140
75,025
Ponto 12
31100
78,000
Ponto 3
12920
75,050
Ponto 13
31280
79,500
Ponto 4
16540
75,075
Ponto 14
30820
81,000
Ponto 5
18300
75,113
Ponto 15
29180
82,500
Ponto 6
20170
75,150
Ponto 16
27190
84,000
Ponto 7
22900
75,225
Ponto 17
24140
85,500
Ponto 8
25070
75,375
Ponto 18
18970
87,000
Ponto 9
26800
75,525
Ruptura
Ponto 10
28640
75,750
Preencha a tabela abaixo utilizando os dados acima. Obs:
Pascal
Carga (N) | Comprimento (mm) | Carga (N) | Comprimento (mm) | ||
Ponto 1 | 4740 | 75,00 | Ponto 11 | 30240 | 76,500 |
Ponto 2 | 9140 | 75,025 | Ponto 12 | 31100 | 78,000 |
Ponto 3 | 12920 | 75,050 | Ponto 13 | 31280 | 79,500 |
Ponto 4 | 16540 | 75,075 | Ponto 14 | 30820 | 81,000 |
Ponto 5 | 18300 | 75,113 | Ponto 15 | 29180 | 82,500 |
Ponto 6 | 20170 | 75,150 | Ponto 16 | 27190 | 84,000 |
Ponto 7 | 22900 | 75,225 | Ponto 17 | 24140 | 85,500 |
Ponto 8 | 25070 | 75,375 | Ponto 18 | 18970 | 87,000 |
Ponto 9 | 26800 | 75,525 | Ruptura | ||
Ponto 10 | 28640 | 75,750 |
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Passo 1
O enunciado dá um corpo de prova de seção retangular com largura
, espessura
e comprimento inicial de calibre
. Recebemos
pontos de carga
e comprimento final
. Pedem:
a) curva tensão de engenharia versus deformação de engenharia
;
b) módulo de elasticidade e classe do material;
c) limite de escoamento a partir de (offset
%);
d) limite de resistência (UTS);
e) ductilidade (% de alongamento);
f) material dúctil ou frágil?
a) curva tensão de engenharia
b) módulo de elasticidade
c) limite de escoamento a partir de
d) limite de resistência (UTS);
e) ductilidade (% de alongamento);
f) material dúctil ou frágil?
Passo 2
Calcule a área inicial da seção transversal em metros quadrados:
As fórmulas são
Passo 3
Preenchendo todas as linhas com
em MPa (
) e
(sem dimensão):
Passo 4
Para construir a curva
, plote
no eixo vertical e
no eixo horizontal usando os pontos acima. Observa-se:
- Região linear inicial até cerca de
. - A partir daí entra em deformação plástica, passa por pico (UTS) no ponto
e depois cai até a ruptura (ponto ).
Passo 5
Na região linear (por exemplo pontos
e
), computamos o módulo de elasticidade:
Valor típico de materiais metálicos rígidos.
Passo 6
O limite de escoamento por offset de
é a tensão correspondente a
, ou seja
:
Passo 7
O limite de resistência última (UTS) é o valor máximo de
, que ocorre no ponto
:
Passo 8
A ductilidade em
de alongamento é
Passo 9
Por fim:
-
indica ligas ferrosas (aço). - Ductilidade
e presença de boa zona plástica mostram comportamento dúctil.
Resposta
a) Construída a curva
vs.
com os
pontos listados.
b) . Trata-se de aço (liga ferrosa).
c) .
d) .
e) Alongamento .
f) Material dúctil.
b)
c)
d)
e) Alongamento
f) Material dúctil.