ATIVIDADE_PRATICA_RESISTENCIA_MATERIAIS

Prévia do material em texto

ATIVIDADE PRÁTICA DE RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS 
Instruções: Esta atividade prática é individual, pois necessita do número do 
seu RU para desenvolvê-la. Fique atento aos dados que dependem dele 
(RU). Dados inseridos incorretamente resultarão na perda de nota da 
questão. 
Ao final desta atividade, você deverá escanear sua resolução e postá-la em 
Trabalhos para correção. Gere um único documento contendo toda sua 
resolução. 
Nome: IDEVAL ALVES FILHO 
RU: 3594529 
 
ENSAIO DE TRAÇÃO 
 Neste experimento você utilizará o laboratório virtual para realização do 
ensaio de tração e, assim, obter o diagrama tensão x deformação e, assim, 
determinar algumas propriedades mecânicas dos materiais, tais como: módulo 
de elasticidade, tensão limite de proporcionalidade, tensão última (limite de 
resistência à tração) e tensão de ruptura. Essas propriedades são muito 
importantes no projeto de estruturas. Trabalhamos com este tema na Aula 2 
tema 2. 
Na aula 2 a professora Francielly e o professor Marcos Proença realizaram 
este ensaio através de uma máquina universal de ensaios. Vale a pena conferir 
este vídeo a fim de compreender como este ensaio é realizado na indústria e nos 
centros de pesquisa de materiais. 
 Para compreender como se realiza este ensaio, assista o vídeo da Aula 
7. Neste vídeo a professora Francielly mostra o passo a passo para realização 
do experimento no laboratório virtual e como extrair os dados a fim de plotar o 
diagrama de tensão x deformação. 
 
 
 
 No seu experimento, você utilizará o material conforme o último número 
do seu RU associado à tabela abaixo: 
 
 
Material 
Se o último número do seu RU é 0 ou 1 Aço carbono A36 
Se o último número do seu RU é 2 ou 3 ou 4 Alumínio 2024 
Se o último número do seu RU é 5 ou 6 Titânio 6AI-4V 
Se o último número do seu RU é 7 ou 8 ou 9 Alumínio 6061 
 
Para correção da sua atividade prática, as seguintes informações são 
necessárias: 
1. Plotagem do diagrama tensão x deformação (Valor 45 pontos) 
 
 
Ensaio de Tração - Alumínio 6061 
Deslocamento 
(mm) 
Carga 
(kf/cm2) 
Força (kgf) Força (N) 
Deformação 
(mm/mm) 
Tensão (Mpa) 
0 0 0 0 0 0 
0,0100 10,00 65,0000 637,6500 0,0002766 29,4560071 
0,0180 15,50 100,7500 988,3575 0,0004979 45,6568110 
0,0230 25,00 162,5000 1594,1250 0,0006362 73,6400178 
0,0300 30,00 195,0000 1912,9500 0,0008299 88,3680213 
0,0400 38,00 247,0000 2423,0700 0,0011065 111,9328270 
0,0450 45,00 292,5000 2869,4250 0,0012448 132,5520320 
0,0500 52,00 338,0000 3315,7800 0,0013831 153,1712369 
0,0600 58,00 377,0000 3698,3700 0,0016598 170,8448412 
0,0680 65,00 422,5000 4144,7250 0,0018811 191,4640462 
0,0750 72,00 468,0000 4591,0800 0,0020747 212,0832511 
0,0850 81,00 526,5000 5164,9650 0,0023513 238,5936575 
0,0900 85,00 552,5000 5420,0250 0,0024896 250,3760604 
0,0910 85,50 555,7500 5451,9075 0,0025173 251,8488607 
0,1000 90,00 585,0000 5738,8500 0,0027663 265,1040639 
0,1050 90,00 585,0000 5738,8500 0,0029046 265,1040639 
0,1300 94,00 611,0000 5993,9100 0,0035961 276,8864667 
0,1750 95,00 617,5000 6057,6750 0,0048409 279,8320675 
0,3500 95,50 620,7500 6089,5575 0,0096819 281,3048678 
0,5300 100,00 650,0000 6376,5000 0,0146611 294,5600710 
0,7200 100,00 650,0000 6376,5000 0,0199170 294,5600710 
0,9000 103,00 669,5000 6567,7950 0,0248963 303,3968731 
1,0800 103,00 669,5000 6567,7950 0,0298755 303,3968731 
1,2510 104,00 676,0000 6631,5600 0,0346058 306,3424738 
1,4300 105,00 682,5000 6695,3250 0,0395574 309,2880746 
1,6200 105,00 682,5000 6695,3250 0,0448133 309,2880746 
1,8000 104,00 676,0000 6631,5600 0,0497925 306,3424738 
1,9850 104,00 676,0000 6631,5600 0,0549101 306,3424738 
2,1600 103,00 669,5000 6567,7950 0,0597510 303,3968731 
2,3350 101,00 656,5000 6440,2650 0,0645920 297,5056717 
2,5200 100,00 650,0000 6376,5000 0,0697095 294,5600710 
2,7050 96,00 624,0000 6121,4400 0,0748271 282,7776682 
 
 309,2880746 
 
 
2. Tensão limite de proporcionalidade (Valor 5 pontos) = 225 MPa 
3. Deformação limite de proporcionalidade (Valor 5 pontos) = 2,228x10-3 
mm/mm 
4. Tensão limite de resistência à tração (Valor 5 pontos) = 309,29 MPa 
5. Tensão de ruptura (Valor 5 pontos) = 282,78 MPa 
6. Módulo de elasticidade (Valor 5 pontos) = 101 GPa 
𝜎𝑙𝑝 = 𝐸𝜀𝑙𝑝 
 
 
 A segunda etapa é projetar uma haste considerando o material ensaiado, 
ou seja, considerando as propriedades que você obteve no seu diagrama tensão 
x deformação. Sabendo que agora a amostra tem um comprimento 𝑳𝒊 igual à 
soma dos três últimos dígitos do seu RU mais 80 mm (em mm) e diâmetro 
igual à soma dos dois últimos dígitos do seu RU mais 3 mm (em mm). Se 
uma carga axial 𝑭 igual ao último número do seu RU vezes 20 mais 200 N 
(em N) for aplicada a ela, determine o alongamento da amostra e a deformação 
transversal com a carga aplicada. Considere o diagrama de tensão e deformação 
que você obteve e 𝜈 = 0,3. (Valor 30 pontos) 
 
 𝜎 =
𝐹
𝐴
 𝜀𝑙 =
𝐿𝑓−𝐿𝑖
𝐿𝑖
=
𝛿
𝐿𝑖
 e 𝜈 = −
𝜀𝑡
𝜀𝑙
 
RU = 3594529 
Material: Alumínio 6061 
Li = 96mm 
Diâmetro = 14mm 
Carga axial F = 380N 
v = 0,3 
Resolução: 
𝜎 =
𝐹
𝐴
 : 2,47MPa 
𝜀𝑙 =
𝐿𝑓−𝐿𝑖
𝐿𝑖
=
𝛿
𝐿𝑖
 : 2,446x10-4mm/mm 
 
Alongamento: 0,0235mm 
Deformação transversal: -7,320x10-5mm/mm