Material 01
Considerando o corpo de prova com seção retangular (
). 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?
Ponto
Carga (N)
Comprimento (mm)
1
0
2,500
2
310
2,501
3
625
2,502
4
1265
2,505
5
1670
2,508
6
1830
2,510
7
2220
2,525
8
2890
2,575
9
3170
2,625
10
3225
2,675
11
3110
2,725
12
2810
2,775
Ponto | Carga (N) | Comprimento (mm) |
1 | 0 | 2,500 |
2 | 310 | 2,501 |
3 | 625 | 2,502 |
4 | 1265 | 2,505 |
5 | 1670 | 2,508 |
6 | 1830 | 2,510 |
7 | 2220 | 2,525 |
8 | 2890 | 2,575 |
9 | 3170 | 2,625 |
10 | 3225 | 2,675 |
11 | 3110 | 2,725 |
12 | 2810 | 2,775 |
Passo 1
O enunciado descreve um corpo de prova de seção retangular de
e comprimento inicial de
mm. A partir das leituras de carga
e comprimento
em cada ponto, vamos obter:
– a curva tensão de engenharia versus deformação de engenharia
, usando
– a curva tensão de engenharia
Depois extraímos o módulo de elasticidade
, classificamos o material, determinamos o limite de escoamento a
, o limite de resistência (UTS), a ductilidade (% de alongamento) e avaliamos se é dútil ou frágil.
Passo 2
Calculamos
e
em cada ponto. Os resultados em MPa e sem unidade para
são:
Traçando
no eixo vertical e
no horizontal, obtemos a curva tensão-deformação de engenharia.
Passo 3
Na região linear inicial (até cerca de
) o módulo de elasticidade
é a inclinação da reta. Por exemplo, entre os pontos
e
:
Materiais com
nessa faixa (cerca de
–
GPa) costumam ser polímeros (plásticos).
Passo 4
O limite de escoamento definido a
é simplesmente o valor de
nesse ponto, isto é
Passo 5
O limite de resistência (ou tensão máxima) é o pico da curva, que ocorre no ponto
:
Passo 6
A ductilidade, em
de alongamento, é
Passo 7
Como o alongamento é relativamente alto (
), o material se comporta de modo dútil.
Resposta
(a) Curva
obtida pelos pares acima.
(b) , classe: polímero (plástico).
(c) Limite de escoamento .
(d) Limite de resistência .
(e) Ductilidade de alongamento.
(f) Material dútil.
(b)
(c) Limite de escoamento
(d) Limite de resistência
(e) Ductilidade
(f) Material dútil.