Resistencia Materiais - Atividade 1

Prévia do material em texto

AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS
1. Crie uma tabela semelhante à apresentada abaixo para cada um dos materiais. Anote os valores obtidos no experimento e utilize as equações apresentadas no sumário teórico e a relação abaixo para calcular a força atuante sobre o corpo de prova.
1 kgf = 9.8067 N
	Ensaio de tração – Material (Alumínio 6061)
	CP 01
	CP 02
	CP 03
	Carga
(kgf/cm²)
	
Força (kgf)
	
Força (N)
	Carga
(kgf/cm²)
	
Força (kgf)
	
Força (N)
	Carga
(kgf/cm²)
	
Força (kgf)
	
Força (N)
	5,00
	32,50
	318,7178
	6,00
	39,00
	382,4613
	4,00
	26,00
	254,9742
	15,00
	97,50
	956,1533
	14,00
	91,00
	892,4097
	11,00
	71,50
	701,1791
	25,00
	162,50
	1593,5890
	20,00
	130,00
	1274,8710
	17,50
	113,75
	1115,5120
	35,00
	227,50
	2231,0240
	29,00
	188,50
	1848,5630
	25,00
	162,50
	1593,5890
	40,00
	260,00
	2549,7420
	35,00
	227,50
	2231,0243
	34,00
	221,00
	2167,2810
	50,00
	325,00
	3187,1780
	44,00
	286,00
	2804,7162
	41,00
	266,50
	2613,4860
	55,00
	357,50
	3505,8950
	52,00
	338,00
	3314,6646
	49,00
	318,50
	3123,4340
	65,00
	422,50
	4143,3310
	67,00
	383,50
	3760,8695
	55,00
	357,50
	3505,8950
	70,00
	455,00
	4462,0490
	74,00
	435,50
	4270,8179
	62,00
	403,00
	3952,1000
	75,00
	487,50
	5736,9200
	82,00
	481,00
	4717,0227
	70,00
	455,00
	4462,0490
Tabela 1.1 – Força atuante nos corpos de prova
	Ensaio de tração – Material (Aço Carbono ASTM A36)
	CP 01
	CP 02
	CP 03
	Carga
(kgf/cm²)
	
Força (kgf)
	
Força (N)
	Carga
(kgf/cm²)
	
Força (kgf)
	
Força (N)
	Carga
(kgf/cm²)
	
Força (kgf)
	
Força (N)
	11,00
	71,50
	701,18
	11,00
	71,50
	701,18
	11,00
	71,50
	701,18
	22,50
	146,25
	1434,23
	22,00
	143,00
	1402,36
	24,00
	156,00
	1529,85
	35,00
	227,50
	2231,02
	33,00
	214,50
	2103,54
	36,00
	234,00
	2294,77
	47,50
	308,75
	3027,82
	45,00
	292,50
	2868,46
	49,00
	318,50
	3123,43
	59,00
	383,50
	3760,87
	56,00
	364,00
	3569,64
	61,00
	396,50
	3888,36
	67,00
	435,50
	4270,82
	62,50
	406,25
	3983,97
	67,50
	438,75
	4302,69
	72,00
	468,00
	4589,54
	70,00
	455,00
	4462,05
	75,00
	487,50
	4780,77
	80,00
	520,00
	5099,48
	75,00
	487,50
	4780,77
	81,00
	526,50
	5163,23
	84,00
	546,00
	5354,46
	80,00
	520,00
	5099,48
	85,00
	552,50
	5418,20
	88,00
	572,00
	5609,43
	84,00
	546,00
	5354,46
	91,00
	591,50
	5800,66
Tabela 1.2 – Força atuante nos corpos de prova
	Ensaio de tração – Material (Composto de Liga de Titânio)
	CP 01
	CP 02
	CP 03
	Carga
(kgf/cm²)
	
Força (kgf)
	
Força (N)
	Carga
(kgf/cm²)
	
Força (kgf)
	
Força (N)
	Carga
(kgf/cm²)
	
Força (kgf)
	
Força (N)
	20,00
	130,00
	1274,87
	20,00
	130,00
	1274,87
	18,00
	117,00
	1147,38
	60,00
	390,00
	3824,61
	60,00
	390,00
	3824,61
	55,00
	357,50
	3505,90
	94,00
	611,00
	5991,89
	92,50
	601,25
	5896,28
	85,00
	552,50
	5418,20
	132,50
	861,25
	8446,02
	130,00
	845,00
	8286,66
	120,00
	780,00
	7649,23
	157,50
	1023,75
	10039,61
	155,00
	1007,50
	9880,25
	143,00
	929,50
	9115,33
	180,00
	1170,00
	11473,84
	180,00
	1170,00
	11473,84
	165,00
	1072,50
	10517,69
	205,00
	1332,50
	13067,43
	202,50
	1316,25
	12908,07
	196,00
	1274,00
	12493,74
	237,00
	1540,50
	15107,22
	225,00
	1462,50
	14342,30
	207,00
	1345,50
	13194,91
	250,00
	1625,00
	15935,89
	247,50
	1608,75
	15776,53
	228,00
	1482,00
	14533,53
	280,00
	1820,00
	17848,19
	280,00
	1820,00
	17848,19
	256,00
	1664,00
	16318,35
Tabela 1.3 – Força atuante nos corpos de prova
 (
LABORATÓRIO
 
DE
 
ESTRUTURAS
ENSAIO
 
DE
 
TRAÇÃO
)
 (
1
0
) (
ALGETEC
 
–
 
SOLUÇÕES
 
TECNOLÓGICAS
 
EM
 
EDUCAÇÃO
CEP:
 
40260-215
 
Fone: 71
 
3272-3504
E-mail:
 
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|
 
Site:
 
www.algetec.com.br
)
	Ensaio de tração – Material (Alumínio 2024)
	CP 01
	CP 02
	CP 03
	Carga
(kgf/cm²)
	
Força (kgf)
	
Força (N)
	Carga
(kgf/cm²)
	
Força (kgf)
	
Força (N)
	Carga
(kgf/cm²)
	
Força (kgf)
	
Força (N)
	25,00
	162,50
	1593,59
	25,00
	162,50
	1593,59
	24,00
	156,00
	1529,85
	50,00
	325,00
	3187,18
	50,00
	325,00
	3187,18
	46,00
	299,00
	2932,20
	75,00
	487,50
	4780,77
	78,00
	507,00
	4972,00
	70,00
	455,00
	4462,05
	100,00
	650,00
	6374,36
	105,00
	682,50
	6693,07
	92,50
	601,25
	5896,28
	120,00
	780,00
	7649,23
	125,00
	812,50
	7967,94
	110,00
	715,00
	7011,79
	140,00
	910,00
	8924,10
	145,00
	942,50
	9242,81
	130,00
	845,00
	8286,66
	145,00
	942,50
	9242,81
	150,00
	975,00
	9561,53
	134,00
	871,00
	8541,64
	150,00
	975,00
	9561,53
	154,00
	1001,00
	9816,51
	136,00
	884,00
	8669,12
	152,00
	988,00
	9689,02
	156,00
	1014,00
	9943,99
	138,00
	897,00
	8796,61
	154,00
	1001,00
	9816,51
	158,00
	1027,00
	10071,48
	140,00
	910,00
	8924,10
Tabela 1.4 – Força atuante nos corpos de prova
2. Utilizando os dados das tabelas acima, calcule os valores de tensão e de deformação nos corpos de prova. Crie uma tabela semelhante à Tabela 2 para cada um dos materiais ensaiados e anote os valores calculados. Para auxiliá-lo nas conversões de unidade, lembre-se de que 1 N/mm² equivale a 1 MPa.
	Ensaio de tração – Material (Alumínio 6061)
	CP 01
	CP 02
	CP 03
	Tensão (MPa)
	Deformação
	Tensão (MPa)
	Deformação
	Tensão (MPa)
	Deformação
	13,6671400
	0,0000000
	15,2557400
	0,0000000
	10,9337100
	0,0000000
	41,0014300
	0,0005472
	35,5967200
	0,0001084
	30,0677100
	0,0002186
	68,3357100
	0,0008208
	50,8524500
	0,0003252
	47,8350000
	0,0004918
	95,6699900
	0,0009576
	73,7360600
	0,0005420
	68,3357100
	0,0007104
	109,3371000
	0,0010944
	88,9917900
	0,0007046
	92,9365700
	0,0008197
	136,6714000
	0,0013680
	111,8754000
	0,0008943
	112,0706000
	0,0010383
	150,3386000
	0,0016142
	132,2164000
	0,0011382
	133,9380000
	0,0013115
	177,6728000
	0,0017510
	150,0147000
	0,0013550
	150,3386000
	0,0014481
	191,3400000
	0,0019152
	170,3557000
	0,0014634
	169,4726000
	0,0016393
	205,0071000
	0,0021888
	188,1541000
	0,0016802
	191,3400000
	0,0018579
Tabela 2.1 – Tensão e deformação dos materiais
	Ensaio de tração – Material (Aço Carbono ASTM A36)
	CP 01
	CP 02
	CP 03
	Tensão (MPa)
	Deformação
	Tensão (MPa)
	Deformação
	Tensão (MPa)
	Deformação
	30,6191725
	0,0000000
	0,0000000
	0,0000000
	30,0677120
	0,0000000
	62,6301256
	0,0001923
	64,8039787
	0,0001936
	65,6022810
	0,0001918
	97,4246397
	0,0002198
	97,2059681
	0,0002490
	98,4034220
	0,0002740
	132,2191539
	0,0003571
	132,5535929
	0,0003320
	133,9379900
	0,0003288
	164,2301070
	0,0002198
	164,9555823
	0,0004979
	166,7391300
	0,0005205
	186,4985961
	0,0002473
	184,1022123
	0,0005256
	184,5064200
	0,0005479
	200,4164017
	0,0004396
	206,1944778
	0,0006362
	205,0071300
	0,0006575
	222,6848908
	0,0005220
	220,9226548
	0,0008022
	221,4077000
	0,0007945
	233,8191354
	0,0005769
	235,6508318
	0,0008575
	232,3414100
	0,0008493
	244,9533799
	0,0007143
	247,4333734
	0,0010235
	248,7419800
	0,0010411
Tabela 2.2 – Tensão e deformação dos materiais
	Ensaio de tração – Material (Composto de Liga de Titânio)
	CP 01
	CP 02
	CP 03
	Tensão (MPa)
	Deformação
	Tensão (MPa)
	Deformação
	Tensão (MPa)
	Deformação
	54,6685678
	0,0000000
	54,6685678
	0,0000000
	53,0214370
	0,0000000
	164,0057033
	0,0010368
	164,0057033
	0,0014795
	162,0099500
	0,0011602
	256,9422684
	0,0020737
	252,8421259
	0,0022192
	250,3790100
	0,0022376
	362,1792614
	0,0029468
	355,3456904
	0,0032603
	353,4762500
	0,0033149
	430,5149711
	0,0036016
	423,6814001
	0,0038082
	421,2258600
	0,0038674
	492,0171098
	0,0042565
	492,0171098
	0,0044932
	486,0298400
	0,0044199
	560,3528195
	0,0048568
	553,5192485
	0,0051507
	577,3445400
	0,0049724
	647,8225279
	0,0054025
	615,0213872
	0,0057260
	609,7465300
	0,0055249
	683,3570969
	0,0060027
	676,5235259
	0,0062740
	671,6048700
	0,0063536
	765,3599485
	0,0070123
	765,3599485
	0,0072055
	754,0826600
	0,0071823
Tabela 2.3 – Tensão e deformação dos materiais
	Ensaio de tração – Material (Alumínio 2024)
	CP 01
	CP 02
	CP 03
	Tensão (MPa)
	Deformação
	Tensão (MPa)
	Deformação
	Tensão (MPa)
	Deformação
	68,3357097
	0,0000000
	65,8779971
	0,0000000
	70,6952500
	0,0000000
	136,6714194
	0,0008197
	131,7559942
	0,0008163
	135,4992300
	0,0005525
	205,0071291
	0,0019126
	205,5393510
	0,0019048
	206,1944800
	0,0016575
	273,34283880,0030055
	276,6875878
	0,0029932
	272,4712700
	0,0024862
	328,0114065
	0,0038251
	329,3899855
	0,0038095
	324,0198900
	0,0035912
	382,6799743
	0,0049180
	382,0923832
	0,0048980
	382,9326000
	0,0046961
	396,3471162
	0,0060109
	395,2679826
	0,0059864
	394,7151400
	0,0055249
	410,0142581
	0,0071038
	405,8084622
	0,0070748
	400,6064100
	0,0066298
	415,4811149
	0,0079235
	411,0787019
	0,0078912
	406,4976800
	0,0077348
	420,9479717
	0,0090164
	416,3489417
	0,0089796
	412,3889600
	0,0085635
Tabela 2.4 – Tensão e deformação dos materiais
3. Com esses dados, construa o gráfico “Tensão (MPa) x Deformação (mm/mm)”
para cada material ensaiado.
4. Com base nos gráficos construídos, determine os valores do módulo de elasticidade, limite de escoamento e limite de resistência à tração para cada material ensaiado.
Alumínio 6061: 
Módulo de elasticidade ME = Tensão / Deformação no regime elástico CP3.
ME = 270,6094Mpa / 0,0029508 = 91707,13027Mpa.
Limite de escoamento = 284,2766Mpa.
Limite de resistência a tração = 314,3443Mpa.
Aço Carbono ASTM A36:
Módulo de elasticidade ME = Tensão / Deformação no regime elástico CP3.
ME = 25033,87Mpa.
Limite de escoamento = 252,84213Mpa.
Limite de resitência a tração = 399,08054Mpa.
Composto de Liga de Titânio:
Módulo de elasticidade ME = Tensão / Deformação no regime elástico CP3.
ME = 89875,54Mpa.
Limite de escoamento = 920,51106Mpa.
Limite de resistência a tração = 935,23924Mpa.
Alumínio 2024:
Módulo de elasticidade ME = Tensão / Deformação no regime elástico CP3.
ME = 81543,86Mpa.
Limite de escoamento = 412,38896Mpa.
Limite de resitência a tração = 530,21437Mpa.
AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS
1. Crie uma tabela semelhante à apresentada abaixo para cada um dos materiais ensaiados e anote os valores da carga e deformação sofrida pelos corpos de prova.
	Ensaio de dureza – Material
(Latão)
	Corpo de prova
	Carga (N)
	Øindentação (mm)
	CP 01
	9800
	3,45
	CP 02
	
	3,45
	CP 03
	
	3,40
Tabela 1.1 – Dados obtidos no experimento
	Ensaio de dureza – Material
(Cobre)
	Corpo de prova
	Carga (N)
	Øindentação (mm)
	CP 01
	9800
	3,90
	CP 02
	
	3,90
	CP 03
	
	3,90
Tabela 1.2 – Dados obtidos no experimento
	Ensaio de dureza – Material
(Alumínio)
	Corpo de prova
	Carga (N)
	Øindentação (mm)
	CP 01
	4900
	2,45
	CP 02
	
	2,45
	CP 03
	
	2,50
Tabela 1.3 – Dados obtidos no experimento
2. Baseando-se nos valores encontrados de carga em N e nos diâmetros das indentações (mm), encontre a dureza Brinell dos materiais ensaiados.
	Ensaio de dureza – Material
(Latão)
	Corpo de prova
	Dureza de Brinell (HB)
	CP 01
	106,9296
	CP 02
	106,9296
	CP 03
	110,0978
	Ensaio de dureza – Material
(Cobre)
	Corpo de prova
	Dureza de Brinell (HB)
	CP 01
	83,6772
	CP 02
	83,6772
	CP 03
	83,6772
	Ensaio de dureza – Material
(Alumínio)
	Corpo de prova
	Dureza de Brinell (HB)
	CP 01
	106,0178
	CP 02
	106,0178
	CP 03
	101,8192