Ensaios dos Materiais - 2022-1 - Ensaio de Compressão

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Professora: Estephanie NOBRE DANTAS GRASSI
Campina Grande, 2022 
Universidade Federal de Campina Grande
Centro de Ciências e Tecnologia
Unidade Acadêmica de Engenharia Mecânica
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de 
compressão
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de compressão
Princípio do ensaio
Semelhante ao ensaio de tração, mas com a 
aplicação de carga de compressão (negativa). 
Resulta no mesmo tipo de curva e verificam, 
em geral, as mesmas propriedades, 
principalmente no regime elástico. 
Quando fazer um ensaio 
de compressão
Materiais frágeis (ex. ferros
fundidos e materiais cerâmicos)
O regime plástico difere entre tração e
compressão.
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Ensaio de compressão
Curva - de engenharia (convencional) e verdadeira
Tensões verdadeiras menores devido à seção transversal atual ser maior que a inicial
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de compressão
Outras características
Os resultados são influenciados pela composição química, geometria do 
material, microestrutura, defeitos superficiais e ambiente (meio corrosivo 
ou calor);
Geralmente, este ensaio não é aplicado para metais dúcteis devido às 
seguintes dificuldades:
• Atrito entre as placas de compressão e o material testado;
• Flambagem;
• Dificuldade de medidas dos valores das propriedades na região plástica
• Dificuldade de aplicar-se uma carga axial ou verdadeiramente 
concêntrica.
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de compressão
Observações sobre as propriedades medidas da curva -
• Metais dúcteis
A compressão em materiais dúcteis fornece apenas as propriedades 
mecânicas da região elástica (módulo de elasticidade, limite de 
proporcionalidade, limite de escoamento e resiliência), pois o ensaio 
não mostra a região plástica com precisão (distribuição de tensões 
uniformes). 
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de compressão
Observações sobre as propriedades medidas da curva -
• Metais frágeis
A única propriedade mecânica que é avaliada é o limite de resistência, 
calculado pela carga máxima dividida pela seção original do CP. A 
resistência mecânica a compressão dos materiais frágeis, é cerca de 
oito vezes maior do que sua resistência a tração.
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de compressão
Observações sobre as propriedades medidas da curva -
• Tensão limite de escoamento (𝝈𝒚)
Quando o escoamento não apresenta um patamar bem definido 
(visível) é utilizada a mesma metodologia do escoamento convencional 
de tração, traçando-se uma paralela à parte linear a partir de 0,2% de 
deformação;
• Dilatação transversal (𝝋)
Equivale a estricção no ensaio de tração, representa a plasticidade do 
material: 𝜑 =
𝐴𝑓−𝐴0
𝐴0
× 100%
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Ensaio de compressão
Corpo de prova
L
D
ESCOLHA DE L/D
Flambagem
X
Efeitos de atrito
L/D para materiais dúcteis > L/D para materiais frágeis
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Ensaio de compressão
Modos de deformação na compressão de 
materiais dúcteis
sem atrito
DESEJÁVELFLAMBAGEM EFEITO BARRIL
L/D grande
com atrito
L/D pequeno
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Ensaio de compressão
No ensaio de compressão, evita-se a flambagem elástica (instabilidade na 
compressão de um material dúctil delgado) dimensionando-se o CP de modo a 
se obter uma tensão máxima menor que a tensão crítica de flambagem (𝑄𝑐)
Efeito da flambagem
𝑄𝑐 = 
𝜋2𝐸𝐼
4𝐿2
𝑄𝑐 = 
𝜋2𝐸𝐼
𝐿2
𝑄𝑐 = 
20,2𝐸𝐼
𝐿2
𝑄𝑐 = 
4𝜋2𝐸𝐼
𝐿2
A fixação do CP influencia a tensão crítica de flambagem
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de compressão
Efeito de barril devido ao atrito com a 
placa de compressão
Efeito do atrito
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de compressão
Efeito do atrito
https://doi.org/10.1017/9781108943369.007
https://doi.org/10.1017/9781108943369.007
Ensaios dos Materiais – UAEM/UFCG
Ensaio de compressão
Efeito do atrito
*Além do uso de 
lubrificantes, pode-
se considerar:
L0 = L – D.
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Ensaio de compressão
Corpo de prova (convenção)
Materiais DÚCTEIS
3 ≤ L/D ≤ 8
Materiais FRÁGEIS
2 ≤ L/D ≤ 3
L
D
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Material dúctil Material frágil
Ferro fundido 
cinzento
Fratura a 45, no plano de 
máxima tensão de 
cisalhamento
45
Chumbo
Não há fratura
Ensaio de compressão
Fratura
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Ensaio de compressão
Compressão em produtos acabados
• Tubos
Achatamento 
(tubos com ou sem solda)
Achatamento reverso 
(solda longitudinal)
Amassamento
(tubos de alta pressão)
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Ensaio de compressão
Compressão em produtos acabados
• Tubos
Flangeamento ou expansão
(compressão contra um bloco matriz ou mandril para verificar a 
ductilidade de tubos para alta pressão de vapor)
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Ensaio de compressão
Compressão em produtos acabados
• Molas helicoidais de compressão
Determinação da constante da mola e a 
carga de prova (resistência da mola)