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Introdução Se uma carga é estática ou se varia de uma maneira relativamente lenta ao longo do tempo e é aplicada uniformemente sobre uma seção transversal ou uma superficie de um membro, o comportamento mecânico pode ser avenguado através de um simples ensaio tensão-deformação. Tais ensaios são mais comumente realizados para os metais ? temperatura ambiente. Existem três maneiras principais que uma carga pode ser aplicada: tração, compressão e cisalhamento. Um dos ensaios mecânicos de tensão-deformação mais comum é conduzido sob tração. ? usado para averiguar diversas propriedades mecânicas dos materiais. A máquina de ensaios Swipe to page de tração é projetada uma taxa constante, simultaneamente a c os alongamentos res O resultado de um e 1 ors rpo de prova) a e mede continua e e tá sendo aplicada e ensômetro). o é registrado (geralmente em um computador) na forma da carga ou força em função do alongamento. E essas características carga-deformação são dependentes do tamanho da área da seção transversal do CDP.

O grau no qual uma estrutura se alonga ou se deforma depende da magnitude da tensão que lhe é imposta. Quando o processo de deformação no qual a tensão (o) e a deformação (E) são roporcionais e resulta em uma relação linear chamamos de deformação elástica e é representado pela região elástica, como mostrado no gráfico tensáo•deformaçao (Gráfico l). Assim essa relação é conhecida como a lei de Hooke, e a constante de proporcionalidade (E) é o módulo de elasticidade, ou módulo de Young.

A deformação elástica não é permanente, o que significa que quando a carga aplicada é liberada, a peça retorna a sua forma original. Na medida em que o material é deformado e a tensão não é mais proporcional a deformação (A Lei de Hooke, Equação , deixa de ser válida) e corre uma deformação permanente, não-recuperável, ou deformação plástica que é representada pelas regióes de escoamento, encruamento e estricção respectivamente, como mostradas no gráfico tensão-deformação (Gráfico I).

Assim após o escoamento (pouca variação da tensão e grande deformação) a tensão necessária para continuar a deformação plástica nos metais (encruamento) aumenta até um valor máximo, limite de resistência à tração e então diminui até a eventual fratura do material (estricção). Objetivo Conhecer o funcionamento da máquina de ensaios de tração bem omo identificar e utilizar os dados para posterior geração do gráfico tensão-deformação com o auxilio do programa Excel.

Materiais e métodos * Vergalhão de aço – diâmetro 10,7 mm; -k Paquímetro – milesimal; * Régua graduada – 500 mm; * Máquina de ensaio de tração; * Microcomputador interligado no extensômetro. A principio realizou-se a medição do diâmetro e do comprimento da área útil (Tabela I) com o auxilio do paquímetro e da régua graduada respectivamente.

Após as medições prendeu- se o vergalhão pelas suas extremidades nas garras de fixação da máquina de ensaio de tração. Em seguida iniciou-se o ensaio com o ajuste da mesa do dispositivo de teste, para uma maior condição de perpendicularidade entre a carga instantânea e a secção transversal do vergalhão. Alguns minutos passaram- té que o vergalhão fratur pnGF 5 fraturou-se após atingir a máxima deformação.

Registrou-se então o resultado no microcomputador na forma de força (KN) em função do alongamento (mm) bem como o diâmetro e o comprimento final do vergalhão após a fratura (Tabela l). De acordo com os resultados obtidos de alongamento (b) calculou-se, para cada instante, a deformação específica (E) do aterial definida pela equação abaixo: Onde: E- deformação específica; 5-alongamento ou variação do comprimento; L-comprimento inicial do vergalhão.

Determinou-se também através dos resultados de força, a tensão (o) em cada instante do processo definida pela equação abaixo: o FIA Onde: o- tensão (Pa); F- força ou carga (N); A- área (m2) Com os resultados obtidos das equações (2) e (3) mostrou-se uma relação entra essas duas grandezas através de uma linha definida em um gráfico WY (Gráfico l) onde o eixo X representa as deformações e o eixo Y representa as tensões.

Para o cálculo da deformação percentual ou alongamento percentual utilizou-se a equação – (If – x 100 = (If – 10/10) x 100 Onde: If — comprimento no momento da fratura; IO comprimento inicial; E para o cálculo da redução percentual de área utilizou se a equação %RA- AO- Af/A0) x 100 = (AO – Af/A0) x 100 Af/AO) x 1 oo Onde: Af – área da seção transversal no ponto de fratura; AO – área da seção transversal original; Resultados e discussões De acordo com as medições realizadas no vergalhão temos os seguintes valores Tabela I- Valores de comprimento, diâmetro e área do vergalhão, a fase inicial e final do ensaio.

Comprimento (mm) Diâmetro (mm) I Área (T12) IO – 3701 If – 408,64 | 10,7 AO – 0,0000899 | Of-7,6 M -0,0000453 | A relação tensão-deformação assim ficou representada pelo Gráfico Gráfico l- Comportamento tensão-deformação do vergalhão, mostrando as regiões de escoamento, encruamento e estricção e os ponto de ou (tensão máxima), OR (tensão de ruptura), OE (tensão de escoamento). Com o auxilio do Gráfico I encontramos os seguintes valores: Tabela Il- Valores de tensão máxima, tensão de ruptura, tensão de escoamento e módulo de elasticidade do vergalhão.

Tensão máx_ OIJ (Mpa) I Tensão de ruptura OR (Mpa) I Tensão de escoamento OE (Mpa) Módulo de elast. (Mpa) 622,024 416,24 | 527,03 14505,733 Observação: O módulo de elasticidade é especifico da região elástica, o que torna a lei de Hooke válida somente para essa reglão. Utllizou-se a Equação 1 para sua determinação. Com o auxilio da Equação (4) e (5) e com os dados da Tabela , encontramos a deformação percentual e a redução percentual de área: Tabela Ill- Valores da deforma ão ercentual e redução percentual do vergalhão. ercentual e redução parcial, consideramos o material dúctil, pois presenta uma deformação plástica relativamente grande e a tensão máxima é maior que a tensão de ruptura. E os materiais frágeis são considerados, de maneira aproximada, como aqueles que apresentam uma deformação de fratura inferior a aproximadamente Análise Crítica Concluímos que a obtenção do diagrama tensão x deformação deve ser realizados para os diferentes tipos de materiais podendo ser feita através de um ensaio de tração.

Com a prática desse processo aplicamos os conceitos teóricos e observamos através dos dados gerados como se comporta um material submetido à tração ara reduzir a probabilidade de fratura nas extremidades do corpo de prova aconselha-se seguir as normas ASTM E 8 e E 8M “Standart Test Methods for Tension Testing of Metallic Materials”( Métodos Padrões de Ensaios para Testes de Tração em Materiais Metálicos).

Bibliografia CALLlSTER,Jr. ,William,D. ,1940- Ciência e engenharia de materiais uma introdução, Ed. LTC, Rio de Janeiro, R]. Sétima edição. Pg705. UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE RONDONÓPOLIS Instituto de Ciências Agrarias e Tecnológicas CURSO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA E AMBIENTAL Marcos William Botelho