Aula8_Flexao

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Definição: Ensaio de flexão consiste na 
aplicação de uma carga crescente em 
determinados pontos de uma barra de 
geometria padronizada. 
Mede-se o valor da carga x deformação 
máxima. 
Os materiais dúcteis, quando sujeitos a esse 
tipo de carga, são capazes de absorver 
grandes deformações, ou dobramentos, não 
fornecendo resultados quantitativos 
confiáveis. 
Ensaio de Flexão 
Ensaio de Flexão 
 
 
Ensaio de Flexão: 
 
 
 
 
 
Ensaio de Flexão 
em Três Pontos 
Ensaio de Flexão 
em quatro Pontos 
Ensaio bastante aplicado em materiais frágeis. 
Ensaio de Flexão 
O teste de resistência à flexão é conduzido com o 
mesmo tipo de máquina de ensaio universal usada 
para medir resistência mecânica em tração e 
compressão. 
O equipamento contém dois suportes ajustáveis, 
um dispositivo de aplicação da carga e um medidor 
de deflexão ou curvatura. 
No ensaio de flexão transversal o corpo-de-prova 
apresenta-se na forma de barra, com seção reta 
circular ou retangular, e é uniforme ao longo do 
comprimento. 
 
 O comportamento tensão-deformação dos 
materiais frágeis não é avaliado através de um 
ensaio de tração como no caso dos materiais 
metálicos. Pelas razões: 
1. é difícil prender e segurar materiais frágeis sem 
fraturá-los e 
2. as cerâmicas falham após uma deformação de 
apenas aproximadamente 0,1%. 
Ensaio de Flexão 
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Ensaio de Flexão 
Ensaio de flexão em três pontos 
Seção circular de 
raio R 
Seção retangular de 
dimensões b e d 
b 
d 
22
3
bd
FL

3R
FL

 
F 
L/2 L/2 
O ensaio de flexão em quatro pontos. 
F 
a 
F 
a 2L/3 
L 
Ensaio de Flexão 
Os principais resultados do ensaio são: 
 
Módulo de ruptura à flexão (Suf); 
Módulo de elasticidade (E); 
Módulo de resiliência (Urf); 
Módulo de tenacidade (Utf). 
 
 
Nos ensaios de flexão, a força é sempre 
aplicada na região média do corpo de prova. O 
produto da força pela distância do ponto de 
aplicação da carga ao ponto de apoio origina o 
que chamamos de momento, que no caso da 
flexão é o momento fletor. 
 Momento fletor 
Esquema simplificado dos ensaios de 
flexão e suas respectivas distribuições de 
momentos fletores: a) ensaio em três 
pontos; b) ensaio em quatro pontos. 
Distribuição de Tensões de Flexão 
Tensões de flexão utilizando três pontos de carga 
O pico de tensão máxima ocorre ao longo de uma 
linha vertical na superfície de ensaio da barra oposta à 
aplicação da carga. As tensões diminuem linearmente 
ao longo do comprimento da barra, chegando a zero 
nos pontos de apoio. 
Distribuição de Tensões de Flexão 
Tensões de flexão utilizando quatro pontos 
A tensão máxima ocorre na área localizada entre os 
pontos de carga. As tensões diminuem linearmente ao 
longo da superfície da barra para zerar nos pontos de 
apoio. Os valores de tensão de ruptura à flexão pelo 
método dos quatro pontos apresentam-se menores do 
que os de tensão de ruptura à flexão pelo método dos 
três pontos. 
Com o aumento do volume do corpo de 
prova de prova existe um aumento na 
severidade do defeito e, 
conseqüentemente, uma diminuição na 
resistência à flexão. 
 
Uma vez que, durante a flexão, um corpo 
de prova está sujeito tanto a tensões 
compressivas como a tensões de tração, a 
magnitude de sua resistência à flexão é 
maior do que sua resistência à fratura por 
tração. 
Analisando a região do corpo de prova entre o ponto A 
e o ponto central, conforme apresentado na Figura 
abaixo, observar-se que as fibras superiores à linha 
neutra são comprimidas e as fibras inferiores são 
tracionadas. 
Esboço representativo do ensaio de flexão 
A tensão em qualquer fibra é proporcional à sua 
distância da linha neutra, sendo as forças distribuídas 
na seção transversal representadas por um conjugado 
interno que equilibra o conjugado externo. 
Admite-se uma distribuição linear da tensão normal na 
seção transversal, com máxima compressão na 
superfície interna do corpo de prova e a máxima 
tração na superfície externa. 
Esboço dos esforços no ensaio de flexão 
A Figura abaixo apresenta um esquema de 
carregamento em três pontos para medição do 
comportamento tensão-deformação e da resistência à 
flexão de materiais cerâmicos frágeis. 
A resistência à fratura medida para os materiais pode 
ser substancialmente inferior a estimada pela teoria a 
partir das ligações interatômicas. Isso pode ser 
explicado pela existência de defeitos muito pequenos, 
os quais servem como fatores de concentração de 
tensões. 
Qualquer porosidade residual terá uma influência 
negativa tanto sobre as propriedades elásticas como 
sobre a resistência. 
A porosidade exerce um efeito negativo sobre a 
resistência à flexão por dois motivos: (1) os poros 
reduzem a área de seção reta através da qual uma 
carga é aplicada, e (2) eles também atuam como 
concentradores de tensões. 
 
 
A influência da porosidade sobre a resistência é 
relativamente drástica; por exemplo, uma 
porosidade de 10% pode ser responsável por uma 
diminuição em 50% na resistência à flexão em 
relação ao valor medido para o material sem 
porosidade. 
Se os poros são comunicantes ou não, isso não 
interfere tanto, o que interessa basicamente é o 
volume de poros, geometria dos poros, tamanho, 
distribuição homogênea ou não homogênea, 
orientação deles em relação a tensão aplicada. 
Microtrincas, cuja presença é difícil de controlar, 
resultam na amplificação das tensões de tração 
aplicadas e respondem pelas resistência à fratura 
relativamente baixas (resistência à flexão). 
Influência da porosidade 
sobre a resistência 
Fonte: H. N. Yoshimura et al. - Efeito da porosidade nas propriedades mecânicas de 
uma alumina de elevada pureza 
 
TIPO DE 
PRODUTO 
NORMA MÓDULO DE 
RESISTÊNCIA À FLEXÃO 
(Nmm2) 
Porcelanato mínimo 35 
Grés mínimo 30 
Semi-Grés mínimo 22 
Semi-Poroso mínimo 18 
Poroso mínimo 15 
 
http://www.youtube.com/watch?v=7-oubW_ceCQ