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PROPRIEDADES MECÂNICAS
DE
MATERIAIS METÁLICOS
CONCEITO DE TENSÃO E DEFORMAÇÃO Formas de aplicação de carga:
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COMPORTAMENTO
ELÁSTICO E PLÁSTICO
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COMPORTAMENTO
ELÁSTICO E PLÁSTICO
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COMPORTAMENTO
ELÁSTICO
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COMPORTAMENTO
ELÁSTICO
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COMPORTAMENTO
ELÁSTICO
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COMPORTAMENTO PLÁSTICO
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ENSAIO DE TRAÇÃO (ASTM E 8M)
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ENSAIO DE TRAÇÃO
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ENSAIO DE TRAÇÃO
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ENSAIO DE TRAÇÃO
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ESCOAMENTO CONTÍNUO VERSUS DESCONTÍNUO
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CONCENTRADORES DE TENSÃO
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CONCENTRADORES DE TENSÃO
(1) Estado uniaxial de tensões
(3) Estado biaxial de tensões (Deformação)
(2) Estado triaxial de tensões (Fratura) 25
ENSAIO DE COMPRESSÃO O ensaio de compressão é um esforço axial, que tende a provocar um encurtamento ou a ruptura do corpo de prova submetido a este esforço. Com isso, ocorre um aumento da seção transversal do CP (material dúctil), quando a deformação na peça neste sentido é permitida, pois deve-se considerar que o volume do corpo de prova permanece constante. Ensaio de compressão é muito utilizado em concreto, cerâmicas, plásticos e compósitos, sendo menos utilizado para ensaio de metais devido a vários problemas envolvidos nos ensaios.
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COMPRESSÃO A deformação linear obtida pela medida da distância entre as placas que comprimem o corpo versus a carga de compressão consiste na resposta desse tipo de ensaio.
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COMPRESSÃO No ensaio de compressão o corpo de prova é submetido a uma carga compressiva, com os dados de carga e deformação é construído um gráfico tensão-deformação, semelhante ao visto no ensaio de tração. As máquinas utilizadas no ensaio de compressão são normalmente as mesmas utilizadas no ensaio de tração sendo apenas modificado o sistema de fixação.
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ENSAIO DE TRAÇÃO X COMPRESSÃO -
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Esforço uniaxial; Sofrem deformação elástica e, na maioria das vezes deformação plástica; Todos os materiais terão a mesma resistência a tração do que a compressão?
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CORPOS DE PROVA O corpo de prova tem usualmente a forma cilíndrica, com relação comprimento/diâmetro (L/D) entre 2 e 8. Esta relação deve ser obedecida pois se o comprimento L for excessivo podem ocorrer efeitos como flambagem, já se o corpo de prova for muito pequeno (L/D) < 2 o atrito entre as superfícies em contato pode prejudicar a validade dos resultados. O atrito gera tensões de contato, impedindo o movimento de elementos situados na superfície (lubrificantes são utilizados durante o ensaio (parafina, teflon, vaselina etc...) para minimizar os efeitos do atrito. 30
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APLICAÇÕES Indicado para materiais frágeis (Ferro fundido, concreto, cerâmicos, tijolos etc...); Cerâmicos podem possuir uma resistência a compressão 100x maior que a resistência a tração; Utilizado também para materiais plásticos e compósitos; Industria de conformação mecânica (exemplo: metais dúcteis, forjados, laminados); Materiais maleáveis (gaxetas e arruelas); 31
ENSAIO DE ACHATAMENTO DE TUBOS Consiste em posicionar um tubo deitado sobre as placas da maquina e aplicar uma carga até “ achatar ‘’ a amostra. após a realização do ensaio é feito uma inspeção para avaliar o aparecimento de fissuras. É utilizado para avaliar a ductilidade do material, do tubo e de possíveis soldas existentes no tubo.
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DETERMINAÇÃO DA CONSTANTE ELÁSTICA DE UMA MOLA Para determinar a constante elástica de uma mola, constrói-se um gráfico tensão-deformação, obtendo-se um coeficiente angular que é a constante da mola, ou seja, o módulo de elasticidade.
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COMPRESSÃO DÚCTIL E FRÁGIL
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NORMAS PARA ENSAIO ASTM E 9 (COMPRESSÃO DE METAIS); NBR 5739 (COMPRESSÃO DE CONCRETO);
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TRAÇÃO X COMPRESSÃO MATERIAIS DÚCTEIS Materiais dúcteis como cobre, e magnésio podem ser achatados ate a formação de um disco sem que ocorra a ruptura. Materiais dúcteis tem resistência a compressão semelhante a de tração.
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ENSAIO DE COMPRESSÃO X TRAÇÃO O limite de resistência a compressão é calculado pela relação entre a carga máxima do teste e a área da seção transversal do corpo de prova original. O limite de resistência à compressão para materiais frágeis (ferro fundido) é aproximadamente 8 x maior do que o limite de resistência a tração.
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FIM
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