Um corpo de prova cilíndrico de alumínio com diâmetro de
pol.) e comprimento de referência de
.$) é tracionado. Use as características de carga-alongamento tabuladas abaixo para completar os itens (a) a (f).
(a) Trace os dados como tensão de engenharia versus deformação de engenharia.
(b) Calcule o módulo de elasticidade.
(c) Determine a resistência ao escoamento com um desvio de deformação de 0,002.
(d) Determine a resistência à tração desta liga.
(e) Qual é a ductilidade aproximada, em porcentagem de alongamento?
(f) Calcule o módulo de resiliência.
Load
Length
Ibf
mm
in.
0
0
50.800
2.000
7330
1650
50.851
2.002
15,100
3,400
50.902
2.004
23,100
5,200
50.952
2.006
30,400
6,850
51.003
2.008
34,400
7,750
51.054
2.010
38,400
8,650
51.308
2.020
41,300
9,300
51.816
2.040
44,800
10,100
52.832
2.080
46,200
10,400
53.848
2.120
47,300
10,650
54.864
2.160
47,500
10,700
55.880
2.200
46,100
10,400
56.896
2.240
44,800
10,100
57.658
2.270
42,600
9,600
58.420
2.300
36,400
8,200
59.182
2.330
Fracture
(a) Trace os dados como tensão de engenharia versus deformação de engenharia.
(b) Calcule o módulo de elasticidade.
(c) Determine a resistência ao escoamento com um desvio de deformação de 0,002.
(d) Determine a resistência à tração desta liga.
(e) Qual é a ductilidade aproximada, em porcentagem de alongamento?
(f) Calcule o módulo de resiliência.
Load | Length | ||
|
Ibf | mm | in. |
0 | 0 | 50.800 | 2.000 |
7330 | 1650 | 50.851 | 2.002 |
15,100 | 3,400 | 50.902 | 2.004 |
23,100 | 5,200 | 50.952 | 2.006 |
30,400 | 6,850 | 51.003 | 2.008 |
34,400 | 7,750 | 51.054 | 2.010 |
38,400 | 8,650 | 51.308 | 2.020 |
41,300 | 9,300 | 51.816 | 2.040 |
44,800 | 10,100 | 52.832 | 2.080 |
46,200 | 10,400 | 53.848 | 2.120 |
47,300 | 10,650 | 54.864 | 2.160 |
47,500 | 10,700 | 55.880 | 2.200 |
46,100 | 10,400 | 56.896 | 2.240 |
44,800 | 10,100 | 57.658 | 2.270 |
42,600 | 9,600 | 58.420 | 2.300 |
36,400 | 8,200 | 59.182 | 2.330 |
Fracture |
Passo 1
O enunciado dá um corpo de prova cilíndrico de alumínio com diâmetro inicial
,mm e comprimento de referência
,mm, sujeito a várias cargas
(em newton) e medições de comprimento
. Pede-se
a) traçar a curva tensão de engenharia versus deformação de engenharia
,
b) calcular o módulo de elasticidade ,
c) determinar a resistência ao escoamento por 0,2 % de desvio ,
d) achar a resistência à tração (tensão máxima),
e) estimar a ductilidade em de alongamento,
f) calcular o módulo de resiliência.
a) traçar a curva tensão de engenharia
b) calcular o módulo de elasticidade
c) determinar a resistência ao escoamento por 0,2 % de desvio
d) achar a resistência à tração (tensão máxima),
e) estimar a ductilidade em
f) calcular o módulo de resiliência.
Para isso vamos precisar de
- área inicial da seção transversal
- tabelar para cada par
a tensão e a deformação.
Passo 2
Cálculo de
e
para cada ponto. Exemplificando os três primeiros:
e assim por diante até a ruptura. Com esses pares
obtém-se o gráfico de engenharia.
Passo 3
Traçar a curva
versus
. No eixo horizontal vai
de 0 a cerca de 0,17, no vertical
de 0 a cerca de 370 MPa. Marcar todos os pontos calculados e unir para visualizar região elástica (linear), escoamento e ruptura.
Passo 4
Cálculo do módulo de elasticidade
pela inclinação da parte inicial linear. Por exemplo, usando
temos
Passo 5
Para ligas sem ponto de escoamento nítido usa-se a tensão a
como prova de escoamento
. Na tabela, em
obtemos
Passo 6
A resistência à tração
é a máxima tensão na curva. O maior valor de carga é
,N, logo
Passo 7
A ductilidade em
de alongamento fica
onde antes da fratura temos
,mm, logo
Passo 8
O módulo de resiliência
é a energia por volume absorvida na região elástica, isto é
Substituindo
,MPa:
Resposta
(a) Curva
versus
obtida dos pares calculados.
(b) ,GPa.
(c) ,MPa.
(d) ,MPa.
(e) Alongamento .
(f) ,J/m
.
(b)
(c)
(d)
(e) Alongamento
(f)