Um corpo de prova de tração de aço 1045 laminado a quente com diâmetro de 0,505 in. e um comprimento padrão de 2,00 in. foi testado para fratura. Os dados de tensão e deformação obtidos durante o teste são mostrados em Figura P3.16. Determinar

(a) o módulo de elasticidade.

(b) o limite proporcional.

(c) a resistência máxima.

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

(e) a tensão de fratura.

(f) a verdadeira tensão de fratura se o diâmetro final do corpo de prova em a localização da fratura foi de 0,392 in.

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

    = 60   k s i 0.0019   i n / i n

    E = 31578   k s i

    Portanto, o módulo de elasticidade é de 31578   k s i

    Passo 2

  3. A proporcionalidade da curva de tensão deformação é considerada como 60 ksi
  4. Escrevendo o limite proporcional da curva da seguinte maneira

    σ P L = 60   k s i

    Portanto, o limite proporcional é de 60   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 103 ksi.
  6. σ U S = 103   k s i

    Portanto, a força final é 103   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 68 ksi.
  8. σ γ = 68   k s i

    Portanto, a força de rendimento é de 68   k s i

    Passo 5

  9. 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 97 ksi.
  10. σ F = 97   k s i

    Portanto a tensão de fratura é 97   k s i .

    Passo 6

  11. O diâmetro no local da fratura é de 0.392 in

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

A i = π 4 d 2

= π 4 0.505   i n 2

A i = 0.2   i n 2

Calculando a área da seção transversal na fratura

A f = π 4 0.392   i n 2

A f = 0.12   i n 2

Passo 2

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 = 97   k s i 0.2   i n 2 0.12   i n 2

= 161.6   k s i

Portanto, a verdadeira tensão de fratura é 161.6   k s i .

Resposta

Vide o passo a passo.