Portifolio resistencia de material

Prévia do material em texto

LUIS FERNANDO DE LIMA DOS SANTOS 
RA: 3590833606 
 
ENSAIO DE TRAÇÃO 
 
O ensaio de tração é um teste fundamental para determinar as propriedades 
mecânicas de um material. Consiste em aplicar uma força crescente em um 
corpo de prova até que ele se rompa, permitindo medir a resistência do 
material, sua capacidade de deformar-se antes de fraturar e sua rigidez. Esses 
dados são essenciais para a seleção de materiais em diversos setores, como 
indústria, construção civil e aeronáutica. O ensaio é realizado em uma máquina 
de ensaio universal, que aplica a força e mede a deformação do corpo de prova. 
Os resultados são apresentados em um diagrama tensão de formação, que 
permite analisar detalhadamente o comportamento do material. Em resumo, o 
ensaio de tração é uma ferramenta indispensável para garantir a qualidade e a 
segurança de produtos e estruturas. 
 
ENSAIO 
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 
 
 
 
 
 
 
 
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-la nas conversões de unidade, lembre-se de que 1 N/mm² equivale 
a 1 MPa. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Com esses dados, construa o gráfico “Tensão (MPa) x Deformação 
(mm/mm)” para cada material ensaiado. 
 
 
 
 
 
 
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. 
 
Alumínio 2024: 
Módulo de elasticidade ME = Tensão / Deformação no regime elástico CP3. 
ME = 81543,86Mpa. 
Limite de escoamento = 412,38896Mpa. 
Limite de resistência a tração = 530,21437Mpa 
 
Aço Carbono ASTM A36: 
Módulo de elasticidade ME = Tensão / Deformação no regime elástico CP3. 
ME = 25033,87Mpa. 
Limite de escoamento = 252,84213Mpa. 
Limite de resistência 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. 
 
ENSAIO DE COMPRESSÃO 
 
 
O ensaio de compressão é um teste mecânico fundamental utilizado para 
avaliar a capacidade de um material resistir a forças que tendem a encurtá-lo. A 
compreensão do comportamento dos materiais sob compressão é essencial em 
diversas áreas da engenharia, como na construção civil, na mecânica e na 
fabricação de componentes estruturais. A escolha adequada de materiais para 
aplicações que envolvem cargas de compressão depende diretamente dos 
resultados obtidos nos ensaios. 
ENSAIO 
 
 Crie uma tabela semelhante à apresentada abaixo para cada um dos 
materiais. Anote os valores da carga e alongamento sofrido pelo corpo, para 
intervalos de 5 kgf/cm². Note que a carga é dada pelo manômetro em kgf/cm² 
e a unidade requerida para a análise dos dados é MPa. Converta os valores 
obtidos no experimento utilizando a relação abaixo. 1kgf/cm² = 0.098067 Mpa 
 
 
Utilizando os dados das tabelas criadas, construa o gráfico “Tensão (MPa) 
x Deformação” para o material ensaiado. 
 
 
 
 
 
 
 
Com base nos gráficos construídos, realize os cálculos do módulo de 
elasticidade e tensão de compressão para os materiais ensaiados. 
 
 
 
ENSAIO DE TORÇÃO 
 
O ensaio de torção é uma técnica fundamental para avaliar a resistência e 
rigidez de materiais quando submetidos a forças que tendem a girá-los em 
torno de um eixo. Nele, um corpo de prova é fixado em uma máquina de ensaio 
 
 
e submetido a um torque crescente, simulando as condições de trabalho de 
componentes como eixos e hastes. A partir da medição do torque aplicado e da 
deformação angula resultante, é possível determinar propriedades mecânicas 
importantes, como o módulo de cisalhamento e o limite de escoamento à 
torção. Essa informação é crucial para o dimensionamento e projeto de 
componentes mecânicos, garantindo sua segurança e durabilidade 
 
ENSAIO 
 
Crie uma tabela semelhante à apresentada abaixo para cada um dos 
materiais. Anote os valores do momento para cada variação de ângulo 
apresentada pelos corpos de prova 
 
 
Utilizando os dados das tabelas acima e as equações apresentadas no sumário 
teórico, calcule os valores de tensão e de deformação cisalhantes nos corpos 
de prova. Crie uma tabela semelhante à Tabela 2 para cada um dos materiais 
ensaiados e anote os valores calculadosa. 
 
Utilizando os dados das tabelas acima, construa o gráfico “Tensão (MPa) x 
Deformação (ɣ)” para cada material ensaiado. 
 
 
 
 
 
Com base nos gráficos construídos, determine os valores do módulo de 
elasticidade, limite de escoamento e o limite de resistência à torção de cada 
material ensaiado 
 
 
 
CONCLUSÃO 
Concluiu-se que os ensaios realizados de tração, compressão e torção fornecem 
uma compreensão detalhada do comportamento mecânico de materiais sob 
diferentes tipos de carregamento. Esses experimentos foram fundamentais para 
a avaliação das propriedades como limite de escoamento resistência e módulo 
de elasticidade, que são críticos na seleção de materiais para aplicações de 
engenharia. Os resultados confirmam a importância desses ensaios para 
garantir a segurança e eficiência em projetos estruturais e mecânicos, 
demonstrando que a escolha adequada de materiais pode influenciar 
diretamente na durabilidade e desempenho das peças e componentes em uso. 
Assim, a prática realizada reforça o valor dos ensaios laboratoriais no processo 
de desenvolvimento e validação de materiais, contribuindo para soluções 
tecnológicas mais seguras e inovadoras.