Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA Disciplina de Resistência dos materiais Prof. José Guilherme P. Souza Aula 7 Tração e Compressão A resistência de um material depende da sua capacidade de suportar uma carga sem deformação excessiva ou ruptura. Determinações: Ensaios experimentais laboratoriais “ensaios de tração e compressão” Resultados apresentam a relação entre a Tensão Normal (σ) e a Deformação Normal Média (ϵ) Tração e Compressão Podemos afirmar que uma peça está submetida a esforço de tração ou compressão quando uma carga normal F ou P atuar sobre a área de seção transversal da peça, na direção do eixo longitudinal. Quando a carga atuar com sentido dirigido para o exterior da peça (puxado) a peça estará tracionada. Quando o sentido da carga estiver dirigido para o interior da peça (empurrado) a barra estará comprimida. Tração e Compressão Método de ensaio 1- 2- 3- A máquina provoca o alongamento ou a compressão a uma taxa de F ou P lenta e constante até atingir o ponto de ruptura. 4- Alongamento ou compressão é dado por: ΔL*= L-Lo * Usado para o cálculo da deformação média 4 D2 A Tração e Compressão Tração e Compressão A F 0L l Tensão nominal (Pa, MPa, GPa etc.) Deformação nominal (Admensional) Tração e Compressão Materiais Dúcteis e Frágeis A) Dúctil = no ensaio de Tração e Compressão, apresenta deformação plástica, precedida de uma deformação elástica para atingir o rompimento. B) Frágil = no ensaio de Tração e Compressão, não apresenta deformação plástica. Após a deformação elástica há o rompimento. Tração e Compressão Lei de HOOKE As tensões e as deformações específicas são proporcionais, enquanto não se ultrapassar o limite elástico. Ao fenômeno da variação linear Hooke denominou alongamento. Quanto maior a carga nominal aplicada, e o comprimento inicial da peça, maior o alongamento, e que, quanto maior a área de secçaõ transversal e a rigidez do material, medido através do seu módulo de elasticidade, menor o alongamento. E = Constante de proporcionalidade (módulo de elasticidade) E p p E Tração e Compressão Como: A F 0L l E E L A F l 0 Δl= Alongamento da peça F= Força A= Área L0= Comprimento inicial da peça E= Constante de proporcionalidade (depende do tipo de materia) Tração e Compressão Alongamento positivo (+): Tração Alongamento Negativo (-): Compressão Tração e Compressão Como encontrar o E para cada tipo de material caso não seja fornecido o valor mas sim o gráfico de ensaio Tensão e Deformação. p p E Tração e Compressão Tração e Compressão Aços com diferentes concentrações de Carbono Exercícios 1- Uma barra de alumínio de possui uma secção transversal quadrada com 60 mm de lado, o seu comprimento é de 0,8m. A carga axial aplicada na barra é de 30 kN. Determine Se a barra foi alongada ou comprimida. Dados Eal = 0,7x103 MPa. Exercícios 2- Um ensaio de tração para um aço-liga resultou no diagrama tensão-deformação na figura 3.18. Calcule o módulo de elasticidade (E) e o limite de escoamento com base em uma deformação residual de 0,2%. Identifique no gráfico o limite de resistência e a tensão de ruptura. Quando submetido a uma força de tração axial, um corpo deformável não apenas se alonga, mas também se contrai . Da mesma forma uma força de compressão que age sobre um corpo, provoca uma contração na direção da força e uma expansão lateral. Coeficiente de Poisson Quando uma carga P é aplicada à uma barra, provoca uma mudança no comprimento e no raio da barra. As deformações na direção longitudinal ou axial e na direção lateral ou radial são dadas pelas equações: Coeficiente de Poisson L long ' r lat ' No século XIX, POISSON percebeu que dentro da faixa elástica, a razão entre as deformações é uma constante, visto que as mudanças na direção longitudinal e radial são proprcionais. Trata-se de Ѵ - coeficiente de Poisson e seu valor numérico é único para um determinado material homogênio e isotrópico. Unidade: Admensional Essa equação tem sinal negativo porque o alongamento longitudinal (deformação positiva) causa contração lateral (deformação negativa) e vice versa. Coeficiente de Poisson long lat Exercícios Uma barra de aço A-36 tem as dimensões mostradas na figura abaixo. Se uma força axial P=80KN for aplicada à barra, determine a mudança em seu comprimento e a mudança nas dimensões da área de sua seção transversal após a aplicação da carga. O material comporta-se elasticamente. Dados: Eaço = 200 Gpa.
Compartilhar