Relátorio Ensaio Torção

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ATIVIDADE DE AULA PRATICA 4
Ensaio de Torção
Aluno: RA:
Professor:
Disciplina: Resistência dos Materiais
Data:15/10/2023
3° SEMESTRE 2023
OBJETIVO
Esse relatório tem por objetivo na atividade prática 4, observar através de métodos
práticos, com o objetivo de caracterizar diferentes materiais. Mais especificamente, pretende-se
analisar a resistência às tensões de torção de cada material testado. Neste experimento, serão
utilizados cinco materiais distintos: liga de Alumínio, Latão, Cobre, Liga de Aço e Ferro Fundido.
A coleta de dados consistirá na observação prática de informações, sendo os principais dados
a serem registrados para cada material os valores de torque associados a cada ângulo,
juntamente com o comprimento inicial de cada corpo de prova. Com base nos dados coletados
e nos cálculos realizados, será possível criar um gráfico que relaciona a tensão à deformação
de cisalhamento sendo possível calcular o módulo de elasticidade transversal dos materiais
testados.
MATERIAL E MÉTODOS
Atividade 4
1. Elaboração do experimento (materiais)
 Máquina universal de ensaios
 01 Corpo de prova de Liga Alumínio
 01 Corpo de prova Latão
 01 Corpo de prova Cobre
 01 Corpo de prova Liga de Aço
 01 Corpo de prova Ferro Fundido
 Paquímetro
1- Sistema de Medições
Imagem 1
2- Iniciando o experimento Liga de Alumínio
Imagem 2 Corpo de Prova Selecionado Liga de Alumínio
3 - Medição do comprimento do Corpo de prova primitivo Liga de Alumínio
Imagem 3 medição 1 Corpo de prova Liga de Alumínio
Medindo o comprimento útil do corpo de prova com o paquímetro Lo = 86,00mm
4 - Medição do diâmetro do Corpo de prova primitivo Liga de Alumínio
Imagem 4 medição 1 Corpo de prova Liga de Alumínio
Medindo o diâmetro o corpo com o paquímetro Do = 6,00mm
5-Medições Liga de Alumínio
Imagem 5 Medição 01
Imagem 6 Medição 02
Imagem 7 Medição 03
Ensaio de Torsão Liga de Alumínio
Corpo de prova 01 Corpo de prova 02 Corpo de prova 03
Angulo(°) Momento(Nm) Angulo(°) Momento(Nm) Angulo(°) Momento(Nm)
3,267 0,892 2,433 1,175 3,200 1,424
4,900 1,222 3,066 1,290 3,550 1,537
5,201 1,272 4,116 1,497 4,183 1,667
6,251 1,452 4,966 1,635 4,833 1,783
8,051 1,567 5,266 1,721 5,832 1,937
10,117 1,625 6,115 1,908 6,332 2,011
16,217 1,797 8,199 2,100 8,049 2,205
19,084 1,855 10,465 2,202 10,866 2,348
22,152 1,855 16,149 2,373 16,082 2,518
25,101 1,970 18,564 2,431 18,898 2,518
35,251 2,143 22,981 2,438 22,131 2,574
45,585 2,411 25,031 2,545 25,290 2,631
50,535 2,545 30,767 2,602 30,080 2,687
55,602 2,775 35,863 2,715 35,147 2,800
60,686 3,005 40,362 2,773 40,529 2,913
65,119 3,121 45,795 2,944 45,079 3,083
70,286 2,235 50,311 3,115 51,111 3,302
74,286 3,293 52,395 3,229 55,262 3,422
______ ______ 55,411 3,3143 60,128 3,592
______ ______ 60,211 3,488 65,694 3,731
______ ______ 75,259 3,857 70,444 3,784
TABELA 1 ______ ______ ______ 75,209 3,987
Ensaio de Torsão Liga de Alumínio
Corpo de prova 01 Corpo de prova 02 Corpo de prova 03
Deformação
Cisalhante(γ )
Tensão
Cisalhante(MPa)
Deformação
Cisalhante(γ )
Tensão
Cisalhante(MPa)
Deformação
Cisalhante(γ )
Tensão
Cisalhante(MPa)
0,0019899 21,036 0,0014819 27,710 0,0019491 33,582
0,0029845 28,818 0,0018675 30,422 0,0021623 36,247
0,0031679 29,997 0,0025070 35,303 0,0025478 39,313
0,0038074 34,242 0,0030247 38,558 0,0029437 42,048
0,0049038 36,954 0,0032075 40,586 0,0035522 45,680
0,0061622 38,322 0,0037246 44,996 0,0038568 47,425
0,0098776 42,378 0,0049939 49,524 0,0049026 52,000
0,0116239 43,746 0,0063741 51,929 0,0066184 55,372
0,0134926 43,746 0,0098362 55,962 0,0097954 59,382
0,0152888 46,458 0,0113071 57,330 0,0115106 59,382
0,0214710 50,538 0,0139975 57,495 0,0134798 60,702
0,0277654 56,858 0,0152461 60,018 0,0154039 62,046
0,0307804 60,018 0,0187399 61,362 0,0183214 63,367
0,0338666 65,442 0,0218438 64,027 0,0214077 66,032
0,0369632 70,866 0,0245841 65,395 0,0246858 68,697
0,0396633 73,602 0,0278933 69,428 0,0274572 72,706
0,0428105 52,708 0,0306439 73,460 0,0311312 77,870
0,0452469 77,658 0,0319133 76,149 0,0336595 80,700
______ ______ 0,0337503 78,160 0,0366234 84,709
______ ______ 0,0366739 82,257 0,0400136 87,987
______ ______ 0,0458395 90,959 0,0429067 89,237
TABELA 2 ______ ______ ______ 0,0458090 94,025
6 - Iniciando o experimento Corpo de Prova Latão
Imagem 8 Corpo de Prova Selecionado Latão
7 - Medição do comprimento do Corpo de prova primitivo Latão
Imagem 9 medição 1 Corpo de prova Latão
Medindo o comprimento útil do corpo de prova com o paquímetro Lo = 86,00mm
8 - Medição do diâmetro do Corpo de prova primitivo Latão
Imagem 10 medição 1 Corpo de prova Latão
Medindo o diâmetro o corpo com o paquímetro Do = 6,00mm
9-Medições Liga de Latão
Imagem 11 Medição 01
Imagem 12 Medição 02
Imagem 13 Medição 03
Ensaio de Torsão Latão
Corpo de prova 01 Corpo de prova 02 Corpo de prova 03
Angulo(°) Momento(Nm) Angulo(°) Momento(Nm) Angulo(°) Momento(Nm)
0,167 0,078 0,467 0,238 0,433 0,137
0,300 0,139 0,567 0,284 1,067 0,422
0,400 0,184 0,601 0,300 2,050 0,691
0,650 0,299 0,717 0,355 3,167 0,968
0,716 0,330 0,801 0,395 4,150 1,162
0,817 0,374 0,967 0,473 5,033 1,286
0,933 0,423 1,017 0,496 6,333 1,572
1,016 0,457 2,000 0,907 7,316 1,680
1,150 0,509 2,084 0,931 8,032 1,783
1,400 0,611 3,117 1,355 9,032 1,961
1,750 0,753 4,667 1,743 10,482 2,073
2,250 0,931 5,017 1,842 11,466 2,186
2,750 1,154 6,233 2,102 11,816 2,186
3,083 1,223 7,033 2,327 ______ ______
4,317 1,538 8,500 2,507 ______ ______
5,283 1,750 9,016 2,567 ______ ______
13,499 2,872 10,016 2,721 ______ ______
______ ______ 11,236 2,853 ______ ______
______ ______ 12,233 2,968 ______ ______
TABELA 1 ______ 13,683 3,084 ______ ______
Ensaio de Torsão Latão
Corpo de prova 01 Corpo de prova 02 Corpo de prova 03
Deformação
Cisalhante(γ )
Tensão
Cisalhante(MPa)
Deformação
Cisalhante(γ )
Tensão
Cisalhante(MPa)
Deformação
Cisalhante(γ )
Tensão
Cisalhante(MPa)
0,0001017 1,839 0,0002844 5,613 0,0002637 3,231
0,0001827 3,278 0,0003454 6,697 0,0006499 9,952
0,0002436 4,339 0,0003661 7,075 0,0012486 16,296
0,0003959 7,051 0,0004367 8,372 0,0019290 22,828
0,0004361 7,782 0,0004879 9,315 0,0025277 27,403
0,0004976 8,820 0,0005890 11,155 0,0030655 30,327
0,0005683 9,975 0,0006194 11,697 0,0038574 37,072
0,0006188 10,777 0,0012182 21,389 0,0044561 39,619
0,0007005 12,004 0,0012693 21,955 0,0048922 42,048
0,0008527 14,409 0,0018985 31,954 0,0055013 46,245
0,0010659 17,758 0,0028426 41,104 0,0063845 48,887
0,0013705 21,955 0,0030558 43,439 0,0069838 51,551
0,0016750 27,214 0,0037965 49,571 0,0071970 51,551
0,0018778 28,841 0,0042837 54,877 ______ ______
0,0026294 36,270 0,0051773 59,121 ______ ______
0,0032178 41,269 0,0054916 60,536 ______ ______
0,0082221 67,729 0,0061006 64,168 ______ ______
______ ______ 0,0068437 67,281 ______ ______
______ ______ 0,0074510 69,993 ______ ______
TABELA 2 ______ 0,0083342 72,729 ______ ______
10 - Iniciando o experimento Corpo de Prova Cobre
Imagem 14 Corpo de Prova Selecionado Cobre
11 - Medição do comprimento do Corpo de prova primitivo Liga de Cobre
Imagem 15 medição 1 Corpo de prova Cobre
Medindo o comprimento útil do corpo de prova com o paquímetro Lo = 86,00mm
12- Medição do diâmetro do Corpo de prova primitivo Liga de Cobre
Imagem 16 medição 1 Corpo de prova Cobre
Medindo o diâmetro o corpo com o paquímetro Do = 6,00mm
13-Medições Corpo de Prova Cobre
Imagem 17 Medição 01
Imagem 18 Medição 02
Imagem 19 Medição 03
Ensaio de Torsão Cobre
Corpo de prova 01 Corpo de prova 02 Corpo de prova 03
Angulo(°) Momento(Nm) Angulo(°) Momento(Nm) Angulo(°) Momento(Nm)
0,033 1,809 0,50 3,730 0,50 1,513
0,050 3,670 0,133 7,689 2,667 5,482
2,534 7,689 2,967 7,815 12,286 5,482
12,319 7,689 12,019 7,809 17,753 5,426
22,088 7,718 22,821 7,873 29,973 5,482
32,256 7,689 34,424 7,756 42,576 5,482
41,842 7,746 42,593 7,873 50,661 5,596
51,311 7,804 53,078 7,931 61,263 5,938
61,414 7,861 62,214 7,990 71,866 6,393
71,899 8,206 71,7668,341 74,900 6,507
81,734 8,551 82,302 8,691 80,251 6,734
92,221 8,954 91,954 9,042 86,385 6,962
112,424 9,414 100,656 9,334 90,286 7,044
117,509 9,414 111,258 9,509 100,723 7,360
______ ______ 117,342 9,568 115,526 7,644
TABELA 1 ______ ______ ______ 162,570 8,213
Ensaio de Torsão Cobre
Corpo de prova 01 Corpo de prova 02 Corpo de prova 03
Deformação
Cisalhante(γ )
Tensão
Cisalhante(MPa)
Deformação
Cisalhante(γ )
Tensão
Cisalhante(MPa)
Deformação
Cisalhante(γ )
Tensão
Cisalhante(MPa)
0,0000201 42,662 0,0003045 87,965 0,0003045 35,681
0,0000305 86,550 0,0000810 181,330 0,0016244 129,282
0,0015434 181,330 0,0018072 184,301 0,0074833 129,282
0,0075034 181,330 0,0073207 184,160 0,0108132 127,961
0,0134536 182,014 0,0139000 185,669 0,0182563 129,282
0,0196468 181,330 0,0209673 182,910 0,0259326 129,282
0,0254855 182,674 0,0259430 185,669 0,0308571 131,971
0,0312530 184,042 0,0323293 187,037 0,0373147 140,036
0,0374067 185,386 0,0378939 188,428 0,0437729 150,766
0,0437930 193,522 0,0437120 196,706 0,0456208 153,455
0,0497834 201,658 0,0501293 204,960 0,0488801 158,808
0,0561709 211,162 0,0560083 213,238 0,0526162 164,185
0,0684763 222,010 0,0613086 220,124 0,0549923 166,119
0,0715736 222,010 0,0677661 224,251 0,0613494 173,571
______ ______ 0,0714718 225,642 0,0703657 180,269
TABELA 2 ______ ______ ______ 0,0990198 193,687
14 - Iniciando o experimento Corpo de Prova Liga de Aço
Imagem 20 Corpo de Prova Selecionado Liga de Aço
15 - Medição do comprimento do Corpo de prova primitivo Liga de Aço
Imagem 21 medição 1 Corpo de prova Liga de Aço
Medindo o comprimento útil do corpo de prova com o paquímetro Lo = 86,00mm
16 - Medição do diâmetro do Corpo de prova primitivo Liga de Aço
Imagem 22 medição 1 Corpo de prova Liga de Aço
Medindo o diâmetro o corpo com o paquímetro Do = 6,00mm
17-Medições Liga de Aço
Imagem 23 Medição 01
Imagem 24 Medição 02
Imagem 25 Medição 03
Ensaio de Liga de Aço
Corpo de prova 01 Corpo de prova 02 Corpo de prova 03
Angulo(°) Momento(Nm) Angulo(°) Momento(Nm) Angulo(°) Momento(Nm)
0,700 0,717 1,033 0,997 0,867 1,593
1,150 1,064 2,483 1,810 2,300 3,055
2,500 1,795 3,283 2,358 3,367 3,866
3,400 2,370 4,383 2,834 4,300 4,494
4,517 2,818 5,400 3,123 5,417 5,023
5,416 3,064 6,115 3,318 6,316 5,384
6,532 3,383 7,399 3,757 7,432 5,818
7,432 3,669 8,599 4,004 8,066 6,003
9,032 4,012 9,399 4,186 9,416 6,376
10,632 4,458 10,032 4,413 10,766 6,777
16,282 5,275 12,849 4,840 12,066 7,033
18,531 5,602 16,099 5,296 13,699 7,370
21,564 6,008 19,364 5,753 14,416 7,519
32,097 6,977 20,581 5,954 16,116 7,805
41,679 7,440 25,381 6,493 20,131 8,322
______ ______ 30,480 6,892 25,165 8,949
______ ______ 35,263 7,235 31,530 9,578
TABELA 1 ______ 41,996 7,526 32,247 9,578
Ensaio de Liga de Aço
Corpo de prova 01 Corpo de prova 02 Corpo de prova 03
Deformação
Cisalhante(γ )
Tensão
Cisalhante(MPa)
Deformação
Cisalhante(γ )
Tensão
Cisalhante(MPa)
Deformação
Cisalhante(γ )
Tensão
Cisalhante(MPa)
0,0004264 16,909 0,0006292 23,512 0,0005281 37,567
0,0007005 25,092 0,0015124 42,684 0,0014009 72,044
0,0015227 42,330 0,0019996 55,607 0,0020508 91,170
0,0020709 55,890 0,0026696 66,833 0,0026191 105,980
0,0027513 66,455 0,0032891 73,648 0,0032994 118,455
0,0055013 94,613 0,0057248 98,716 0,0057352 150,362
0,0064758 105,131 0,0061104 104,069 0,0065575 159,818
0,0099172 124,397 0,0078262 114,139 0,0073493 165,855
0,0112870 132,109 0,0098057 124,893 0,0083439 173,803
0,0131344 141,683 0,0117944 135,670 0,0087806 177,316
0,0195500 164,535 0,0125357 140,410 0,0098161 184,061
0,0253863 175,453 0,0154593 153,121 0,0122616 196,253
______ ______ 0,0185651 162,530 0,0153277 211,039
______ ______ 0,0214783 170,619 0,0192046 225,873
TABELA 2 ______ 0,0255793 177,481 0,0196413 225,873
14 - Iniciando o experimento Corpo de Prova Ferro Fundido
Imagem 26 Corpo de Prova Selecionado Ferro Fundido
15 - Medição do comprimento do Corpo de prova primitivo Ferro Fundido
Imagem 27 medição 1 Corpo de Prova Ferro Fundido
Medindo o comprimento útil do corpo de prova com o paquímetro Lo = 86,00mm
16 - Medição do diâmetro do Corpo de prova primitivo Liga de Aço
Imagem 28 medição 1 Corpo de Prova Ferro Fundido
Medindo o diâmetro o corpo com o paquímetro Do = 6,00mm
17-Medições Corpo de Prova Ferro Fundido
Imagem 29 Medição 01
Imagem 30 Medição 02
Imagem 31 Medição 03
Ensaio de Ferro Fundido
Corpo de prova 01 Corpo de prova 02 Corpo de prova 03
Angulo(°) Momento(Nm) Angulo(°) Momento(Nm) Angulo(°) Momento(Nm)
0,117 0,410 0,199 0,525 0,417 0,685
0,534 1,343 0,316 0,692 0,483 0,857
0,833 1,860 0,483 0,878 0,534 0,976
0,950 2,005 0,683 1,277 0,583 1,031
1,367 2,548 0,983 1,811 0,750 1,120
2,000 3,556 1,283 2,017 1,017 1,641
3,633 4,999 1,550 2,661 1,434 2,155
4,184 5,260 2,266 3,221 2,800 3,408
______ ______ 3,383 4,398 2,883 3,475
______ ______ 3,800 4,656 3,517 3,830
TABELA 1 ______ 3,999 4,736 ______ ______
Ensaio de Ferro Fundido
Corpo de prova 01 Corpo de prova 02 Corpo de prova 03
Deformação
Cisalhante(γ )
Tensão
Cisalhante(MPa)
Deformação
Cisalhante(γ )
Tensão
Cisalhante(MPa)
Deformação
Cisalhante(γ )
Tensão
Cisalhante(MPa)
0,0000713 9,669 0,0001212 12,381 0,0002540 16,155
0,0003253 31,673 0,0001925 16,320 0,0002942 20,211
0,0005074 43,866 0,0002942 20,706 0,0003253 23,018
0,0005786 47,285 0,0004160 30,116 0,0003551 24,315
0,0008326 60,091 0,0005987 42,710 0,0004568 26,414
0,0012182 83,863 0,0007815 47,568 0,0006194 38,701
0,0022128 117,895 0,0009441 62,756 0,0008734 50,823
0,0025484 124,050 0,0013802 75,963 0,0017055 80,373
______ ______ 0,0020606 103,721 0,0017560 81,953
______ ______ 0,0023145 109,805 0,0021422 90,325
TABELA 2 ______ 0,0024358 111,692 ______ ______
CONCLUSÕES
Através desse experimento podemos chegar a uma conclusão pratica e entender
um pouco mais através dos ensaios de torção revelaram diferentes aplicações para
diversos materiais, destacando suas propriedades mecânicas em condições de
esforço de cada corpo de prova mostra resistências específicas a momentos ou
pressões aplicadas. Por exemplo, o alumínio apresenta maior deformação na torção,
enquanto na tração, variações na composição química resultam em diferentes
comportamentos, das propriedades mecânicas da liga de alumínio, latão, cobre, liga
de aço e ferro fundido. Cada material exibe características únicas que são adequadas
para diferentes aplicações. A escolha do material dependerá das exigências
específicas do projeto, considerando fatores como resistência, maleabilidade, peso e
aplicação final. Este resumo destaca a importância do teste de torção como uma
ferramenta poderosa na caracterização de materiais, contribuindo para o avanço
contínuo na engenharia e na seleção de materiais para aplicações específicas.