Um corpo de prova de alumínio 2024-T4 com um diâmetro de 0,505 pol. e um de 2,0 pol. comprimento de medida foi testado para fratura. Dados de carga e deformação obtidos durante o teste são fornecidos. Determinar

(a) o módulo de elasticidade.

(b) o limite proporcional.

(c) a resistência máxima.

(d) a resistência ao escoamento (deslocamento de 0,05%).

(e) a resistência ao escoamento (deslocamento de 0,20%).

(f) a tensão de fratura.

(g) a verdadeira tensão de fratura se o diâmetro final do corpo de prova em a localização da fratura foi de 0.452in.

Passo 1

E ai seres de luz, tudo bem?

Bora resolver mais uma?

Encostaaa!!

  1. Calculando o módulo de elasticidade que pode ser encontrado pela lei de Hooke, temos
  2. E = σ ε

    = 33.55 0.00 3     m m / m m

    E = 11183.33   k s i

    Portanto, o módulo de elasticidade é de 11183.33   k s i .

    Passo 2

  3. A proporcionalidade da curva de tensão deformação é considerada como 33.35 ksi
  4. Escrevendo o limite proporcional da curva da seguinte maneira

    σ P L = 33.55   k s i

    Portanto, o limite proporcional é de 33.35   k s i .

    Passo 3

  5. A resistência máxima é a tensão máxima que o corpo de prova pode suportar. Partindo da curva de tensão deformação considerando a escala superior, podemos encontrar que a tensão máxima até a qual o corpo de prova pode suportar a tensão é de 70.395 ksi.
  6. σ U = P m á x A

    = 14100 π 4 0.505 2

    = 70395.755   p s i

    σ U S = 70.395   k s i

    Portanto, a força final é 70.395   k s i .

    Passo 4

  7. A resistência ao escoamento é definida como a tensão na qual ocorre uma quantidade predeterminada de deformação permanente. A partir da curva tensão – deformação podemos observar que a deformação permanente é encontrada em uma tensão de 44.38 ksi (0.05%)
  8. σ γ = 44.38   k s i

    Portanto, a força de rendimento é de   44.38   k s i

    Passo 5

  9. A resistência ao escoamento é definida como a tensão na qual ocorre uma quantidade predeterminada de deformação permanente. A partir da curva tensão – deformação podemos observar que a deformação permanente é encontrada em uma tensão de 54.5 ksi (0.2%)
  10. σ γ = 54.5   k s i

    Portanto, a força de rendimento é de   54.5   k s i

    Passo 6

  11. A tensão de fratura é a tensão normal na área da seção transversal mínima no início da fratura. Partindo da curva de tensão deformação na escala superior, podemos observar que a fratura começa com uma tensão de 70.395 ksi
  12. σ F = 70.395 k s i

    Portanto a tensão de fratura é 70.395   k s i

    Passo 7

  13. O diâmetro no local da fratura é de 0.452in

Calculando a área da seção transversal do corpo de prova de aço antes da fratura

A verdadeira tensão de fratura pode se encontrada utilizando a tensão de fratura obtida da curva de tensão deformação

Calculando a tensão de fratura verdadeira

σ F v = σ F A A f

σ F = π 4 d 2 π 4 d f 2

= σ F d 2 d f 2

σ F = 70.395 0.505 2 0.452 2

= 87.87   k s i

Portanto, a verdadeira tensão de fratura é 87.87   k s i .

Resposta

Vide o passo a passo.