TEOREMA DE PÍTAGORS,TRIGONOMETRIA,GRANDEZAS FÍSICAS,DETERMINAÇÃO DOS ESFORÇOS SOLICITANTES,FORÇAS DE ATRITO E ESFORÇOS MECÂNICOS.

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Ensaios mecânicos
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Ensaios dos Materiais
SUMÁRIO
Ao final desta aula, você deverá:
Necessidades dos Ensaios
Saber o conceito de Tensão; 
Conhecer a Lei de Hooke; 
Identificar os esforços atuantes: Tração, Compressão, Cisalhamento, Flexão, Torsão e Flambagem; 
Identificar as Propriedades Mecânicas: Resistência Mecânica, Elasticidade, Ductilidade, Plasticidade, Tenacidade, Resiliência, Dureza, Resistência a Fadiga e a Fluência.
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Ensaios dos Materiais
 Necessidade dos ensaios
	Para qualquer projeto de engenharia é imprescindível o conhecimento das características, propriedades e comportamento dos materiais disponíveis para sua execução;
	O fabricante do material deve realizar ensaios nos materiais que produz para fornecer essas informações aos seus clientes;
 Estes ensaios são realizados sob condições específicas, definidas por normas internacionais. No Brasil essas normas são editadas pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT)
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Ensaios dos Materiais
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Ensaios dos Materiais
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Ensaios dos Materiais
 As características a que o material especificado deve atender podem ser divididas em 2 categorias:
 Características de processamento: propriedades físicas da matéria-prima como função dos processos de fabricação envolvidos na manufatura do produto final;
 Características de aplicação: propriedades físicas desejdas no produto acabado como função direta de sua utilização e comportamento estrutural.
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Ensaios dos Materiais
Propriedades Mecânicas:
 Ensaios mecânicos permitem a determinação de propriedades mecânicas do material, expressas em função de tensões e/ou deformações;
 Tensões representam a resposta interna aos esforços externos que atuam sobre uma determinada área em um corpo;
 Principais propriedades mecânicas dos materiais obtidos por ensaio:
 Resistência mecânica: representada por tensões;
 Elasticidade: deformação no regime elástico;
 Plasticidade: deformação no regime plástico antes da ruptura;
 Resiliência: capacidade de estocar energia no regime elástico;
 Tenacidade: energia total necessária para fraturar o material.
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Ensaios dos Materiais
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Ensaios dos Materiais
Classificação dos ensaios mecânicos:
 Quanto à integrigade geométrica e dimensional da peça ou componente:
 Destrutivos: provocam inutilização parcial ou total da peça;
 Não destrutivos: não comprometem a integridade da peça.
Quanto à velocidade de aplicação da carga:
 Estáticos: carga aplicada lentamente (tração, dureza, flexão);
 Dinâmicos: carga aplicada rapidamente ou ciclicamente (fadiga e impacto);
 Carga constante: carga aplicada durante um longo período (fluência).
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Ensaios dos Materiais
Métodos de Ensaios:
 Determinam que os ensaios devem ser realizados em função da geometria da peça, do processo de fabricação e de acordo com as normas técnicas vigentes:
 Ensaios na própria peça;
 Ensaios em modelos;
 Ensaios em amostras;
 Ensaios em corpos-de-prova retirados de parte da estrutura
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Ensaios dos Materiais
 Tipos de deformações:
 Elásticas: os átomos se afastam das posições originais sem ocuparem definitivamente novas posições. O material retorna às suas dimensões originais, quando é cessada o motivo da deformação.
 Plásticas: ao retirarmos o esforço, o material não retorna às suas dimensões originais. Suas dimensões originais ficam alteradas após cessar o esforço externo.
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Ensaios dos Materiais
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Ensaios dos Materiais
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Ensaios dos Materiais
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Ensaios dos Materiais
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Ensaios dos Materiais
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Ensaios dos Materiais
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Ensaios dos Materiais
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Ensaios dos Materiais
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Ensaios dos Materiais
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Ensaios dos Materiais
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Ensaios dos Materiais
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Ensaios dos Materiais
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Ensaios dos Materiais
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Ensaios dos Materiais
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Ensaios dos Materiais
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Ensaios dos Materiais
Máquina Universal de Ensaio
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Ensaios dos Materiais
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Ensaios dos Materiais
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Ensaios dos Materiais
Define-se alongamento como
δ =LF - Lo
A deformação longitudinal pode ser dada em termos do alongamento: εxx=δ/L
Cada material possui propriedades que são determinadas experimentalmente.
Algumas propriedades estão no diagrama tensão deformação. (σxx x εxx). Caracterizando materiais dúcteis e frágeis.
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Ensaios dos Materiais
Limite elástico: O ponto marcado no final da parte reta do gráfico da Figura representa o limite elástico. Se o ensaio for interrompido antes deste ponto e a força de tração for retirada, o corpo volta à sua forma original, como faz um elástico.
DIAGRAMA TENSÃO x DEFORMAÇÃO
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Ensaios dos Materiais
Limite de proporcionalidade
A lei de Hooke só vale até um determinado valor de tensão, denominado limite de proporcionalidade, a partir do qual a deformação deixa de ser proporcional à carga aplicada. Na prática, considera-se que o limite de proporcionalidade e o limite de elasticidade são coincidentes.
DIAGRAMA TENSÃO x DEFORMAÇÃO
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Ensaios dos Materiais
Escoamento
No início da fase plástica ocorre um fenômeno chamado escoamento. O escoamento caracteriza-se por uma deformação permanente do material sem que haja aumento de carga, mas com aumento da velocidade de deformação. Durante o escoamento a carga oscila entre valores muito próximos uns dos outros.
DIAGRAMA TENSÃO x DEFORMAÇÃO
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Ensaios dos Materiais
Limite de resistência
Após o escoamento ocorre o encruamento, que é um endurecimento causado pela quebra dos grãos que compõem o material quando deformados a frio. O material resiste cada vez mais à tração externa, exigindo uma tensão cada vez maior para se deformar. Nessa fase, a tensão recomeça a subir, até atingir um valor máximo num ponto chamado de limite de resistência.
DIAGRAMA TENSÃO x DEFORMAÇÃO
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Ensaios dos Materiais
Limite de ruptura
Continuando a tração, chega-se à ruptura do material, que ocorre num ponto chamado limite de ruptura. Note que a tensão no limite de ruptura é menor que no limite de resistência, devido à diminuição da área que ocorre no corpo de prova depois que se atinge a carga máxima.
DIAGRAMA TENSÃO x DEFORMAÇÃO
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Ensaios dos Materiais
Estricção
É a redução percentual da área da seção transversal do corpo de prova na região onde vai se localizar a ruptura. A estricção determina a ductilidade do material. Quanto maior for a porcentagem de estricção, mais dúctil será o material.
DIAGRAMA TENSÃO x DEFORMAÇÃO
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Ensaios dos Materiais
Diagrama Tensão - Deformação: Materiais Dúcteis
 Quando uma grande deformação plástica ocorre entre o limite de elasticidade e o ponto de fratura, dizemos que esse material é DUCTIL. 
Ex: Fio de ferro, deforma mas não quebra com facilidade.
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Ensaios dos Materiais
Diagrama Tensão - Deformação: Materiais Frágeis
 No entanto quando a fratura ocorre imediatamente após ultrapassar o limite de elasticidade, o material é (QUEBRADIÇO) FRÁGIL. Ex: Fio de aço do piano que rompe ao ultrapassar o limite elástico. 
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Ensaios dos Materiais
TENSÃO X DEFORMAÇÃO
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Ensaios dos Materiais
Calcule a deformação elástica que acontece em um tirante que está submetido a uma força de tração de 8 000 N. O tirante tem seção circular constante cujo diâmetro vale 6 mm, seu comprimento é 0,3 m e seu material tem módulo de elasticidade valendo 2,1 x 105 N / mm2. 
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Ensaios dos Materiais
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Ensaios dos Materiais
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