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Página 1 de 4 ESME3 – Ensaios de Materiais Atividade 2 Lista de Exercício – Ensaio de Tração 1 - Quando se realiza ensaio de tração, podem ocorrer duas deformações. Assinale com um X quais são elas, na seqüência em que os fenômenos ocorrem no material. a) ( ) plástica e elástica; b) ( ) plástica e normal; c) ( ) plástica e regular; d) ( ) elástica e plástica. 2 – Pretende-se ensaiar uma amostra de corpos de prova (cp) em tração com diâmetro inicial (D) de 6mm, informe as medidas dos corpos de prova segundo a norma E8/E8M (Figura 1). Qual é a relação do comprimento e diâmetro de calibração? 3 – Informe qual é a tensão de escoamento adotada para o material apresentado na curva da Figura 2, o limite de escoamento inferior ou o limite de escoamento superior? 4 – O que representa o pontos P e M na Figura 3? 5 – Pretende-se selecionar um equipamento (máquina universal de ensaios) para ensaiar uma barra de aço de 8mm de diâmetro externo, sabe-se que ela possui um limite de resistência a tração de 860 MPa. Qual será a capacidade mínima desse equipamento? 6 – Um corpo de prova (cp) de alumínio (E= 85 GPa) que possui uma secção reta retangular de 10mm x 12,7mm é tracionado com uma força de 35.500N, produzindo apenas uma deformação elástica. Calcule a deformação resultante. 7 – Um corpo de prova cilíndrico feito a partir de uma liga de titânio (E= 107 GPa) de diâmetro de 3,8mm irá experimentar somente deformação elástica quando uma carga de tração de 2000N for aplicada. Calcule o comprimento máximo do corpo de prova antes da deformação se o alongamento máximo admissível é de 0,42mm. 8 – Uma barra de aço com 100mm de comprimento e que possui uma secção reta quadrada de 20mm de aresta é puxada em tração com uma carga de 89.000N, e experimenta um alongamento de 0,10mm. Admitindo-se que a deformação seja inteiramente elástica, calcule o módulo de elasticidade desse aço. Figura 1 Figura 3 Figura 2 M Página 2 de 4 9 – Para uma liga de bronze, a tensão na qual a deformação plástica tem início é de 275 MPa, e o módulo de elasticidade é de 115 GPa. a) Qual é a carga máxima que pode ser aplicada a um corpo de prova com uma área da seção reta de 325mm2 sem que ocorra deformação plástica? b) Se o comprimento original (inicial) do corpo de prova é de 115mm, qual é o comprimento máximo para o qual ele pode ser alongado sem que haja deformação plástica? 10 – A Figura 4 mostra o comportamento de tensão-deformação de engenharia em tração para uma liga de aço. a) Qual é o módulo de elasticidade? b) Qual é a tensão de escoamento para uma pré-deformação linear de 0,002? c) Qual é o limite de resistência a tração? 11 – Considere um cp cilíndrico feito a partir de uma liga de aço (Figura 4) com 10mm de diâmetro e 75mm de comprimento, puxado em tração. Determine o seu alongamento (mm) quando uma carga de 23.500N é aplicada. 12 – Uma barra de uma liga de aço que exibe o comportamento de tensão-deformação mostrado na Figura 4 é submetida a uma carga de tração, o cp possui 300mm de comprimento e uma seção reta quadrada com 4,5mm em cada lado. a) Calcule a magnitude da carga necessária para produzir um alongamento de 0,46mm. b) Qual será a deformação após a carga ser liberada? c) Calcule o módulo de resiliência. d) Calcule o módulo de tenacidade. 13 - Em um ensaio de tração deve-se medir o comprimento inicial (L0) e o comprimento final após a fratura (LF), conforme representado na Figura 5 (realizar a medição com o auxílio de uma escala). Sabe-se que o limite de resistência a tração medido pelo equipamento foi de 860 MPa, o diâmetro original era de 6mm e o diâmetro final de 4,3mm. Qual foi a carga necessária para fraturar esse cp. Qual foi o alongamento percentual após a fratura e a estricção? Figura 4 Página 3 de 4 14 – Compare as regiões das fraturas dos materiais “A” e “B”, apresentados na Figura 6 ensaiados em tração. Responda: qual material apresenta comportamento dúctil? Justifique sua resposta. 15 – A Figura 7 apresenta as curvas para dois materiais diferentes (C e D). Calcule o módulo de elasticidade (E) para os dois materiais e responda qual material apresenta maior rigidez. 16 – Explique de modo geral o que acontece com a resistência mecânica e com a ductilidade quando um material (aço de baixo carbono) é submetido a baixas (-190ºC) e altas (800ºC) temperaturas durante o ensaio de tração. 17 – A Figura 8 mostra o comportamento de tensão-deformação de engenharia em tração para uma liga de aço. d) Qual é o módulo de elasticidade? e) Qual é a tensão de escoamento para uma pré-deformação linear de 0,01? f) Qual é o limite de resistência a tração? Figura 5 Figura 6 Figura 7 (MPa) C D 100 0,0005 0,0007 Região da fratura Material “A” Material “B” Página 4 de 4 Obs: Trabalho individual, manuscrito, preferencialmente em papel almaço. Prazo para entrega da atividade resolvida: 19/03/2019 Figura 8