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Faculdade de Tecnologia Senai Cimatec ENSAIOS MECÂNICOS DOS MATERIAIS Aula 8 – Ensaio de Flexão Lucas Nao Horiuchi 19 de Outubro de 2017 lucas.horiuchi@braskem.com 8. Dobramento & Flexão DOBRAMENTO E FLEXÃO 8. Dobramento & Flexão • Esforço de flexão: provoca uma deformação elástica no material. • Esforço de dobramento: produz uma deformação plástica no material. ENSAIO DE DOBRAMENTO E FLEXÃO 8. Dobramento & Flexão O ensaio de flexão e o ensaio de dobramento utilizam praticamente a mesma montagem, adaptada àmáquina universal de ensaios: �dois roletes, com diâmetros determinados em função do corpo de prova, que funcionam como apoios, afastados entre si a uma distância pré- estabelecida; �um cutelo semicilíndrico, ajustado à parte superior da máquina de ensaios. 8. Dobramento & Flexão Ensaio de Dobramento • Definição: o ensaio de dobramento consiste em dobrar um corpo de prova de eixo retilíneo e secção circular, tubular, retangular ou quadrada, assentado em dois apoios afastados a uma distância especificada, por meio de cutelo, que aplica uma carga no centro do corpo de prova até atingir um ângulo especificado. 8. Dobramento & Flexão • Ensaio de dobramento: fornece uma indicação qualitativa da ductilidade do material. • O valor da carga, na maioria das vezes, não importa. O ângulo determina a severidade do ensaio e é geralmente de 90, 120 ou 180º. 8. Dobramento & Flexão • Ao atingir o ângulo especificado, observa-se a olho nú a zona tracionada, que não deve apresentar trincas, fissuras ou fendas. 8. Dobramento & Flexão Processos de dobramento Existem dois processos de dobramento: 1) Dobramento livre; 2) Dobramento semiguiado. 8. Dobramento & Flexão 1) Dobramento livre: É obtido pela aplicação de força nas extremidades do corpo de prova, sem aplicação de força no ponto de máximo dobramento. 8. Dobramento & Flexão 2) Dobramento semiguiado: O dobramento ocorre em um ponto específico, determinada pela posição do cutelo; Exemplo de aplicação: dobramento de barras para construção civil, barras soldadas. 8. Dobramento & Flexão • Ensaio de dobramento em barras para construção civil: Aprovação é dada pela ausência de fissuras ou fendas na zona tracionada. 8. Dobramento & Flexão • Ensaio de dobramento em barras para construção civil: 8. Dobramento & Flexão • Ensaio de dobramento em corpos de prova soldado: Para qualificação do soldador e avalição dos processos de solda. 8. Dobramento & Flexão ENSAIO DE FLEXÃO 8. Dobramento & Flexão • O ensaio de flexão é realizado em materiais frágeis e resistentes. Ex ferro fundido, estruturas de concreto, alguns aços sujeitos a esforços de flexão. • Para medir a flexa máxima, utiliza-se um extensômetro acoplado na parte inferior da peça, no meio do vão. 8. Dobramento & Flexão • Propriedades Mecânicas avaliadas - Tensão de flexão (TF): TF=Mf/W. Mf = Momento fletor; W = Módulo de resistência do material; 8. Dobramento & Flexão • Propriedades Mecânicas avaliadas Momento fletor (Mf): é o produto da força pela distância. No ensaio de flexão, a força é aplicada no centro dos apoios e o momento fletor é calculada considerando a metade do valor da força (F/2) e metade do valor do comprimento (L/2): 8. Dobramento & Flexão Módulo de resistência da seção transversal. • Propriedades Mecânicas avaliadas Módulo de resistência (W): indica a resistência do material em relação a um momento fletor. Pode ser obtida dividindo o momento de inércia (J) pela distância da linha neutra à superfície do corpo de prova (c): CP secção circular: “c” é a metade do diâmetro; CP secção retangular ou quadrada: “c” metade da altura. 8. Dobramento & Flexão • Propriedades Mecânicas avaliadas Momento de inércia (J): relaciona a posição e formato do corpo de prova em relação à força aplicada. Por exemplo uma peça é submetida a uma solicitação em pé e depois deitada. A posição em pé apresentará menor flexão devido ao momento de inércia maior. 8. Dobramento & Flexão Momento de inércia barra circular Momento de inércia barra retangular • Propriedades Mecânicas avaliadas Momento de Inércia (J): pode ser calculada por: h b h b 8. Dobramento & Flexão • Propriedades Mecânicas avaliadas Outras propriedades: • - Flexa máxima: • Módulo de elasticidade: L=comprimento do corpo de prova L 8. Dobramento & Flexão Exemplo 1: Foi realizado um ensaio de flexão em um corpo de prova de secção circular, com 50 mm de diâmetro e 685 mm de comprimento, registrou-se uma flecha de 1,66 mm e a carga aplicada ao ser atingido o limite elástico era de 1.600 N. Conhecendo estes dados, vamos calcular: 1 - Tensão de flexão 2 - Módulo de elasticidade 8. Dobramento & Flexão Exemplo 1: Foi realizado um ensaio de flexão em um corpo de prova de secção circular, com 50 mm de diâmetro e 685 mm de comprimento, registrou-se uma flecha de 1,66 mm e a carga aplicada ao ser atingido o limite elástico era de 1.600 N. Conhecendo estes dados, vamos calcular: 1 - Tensão de flexão Para calcular o momento de inércia (J): Agora podemos determinar a tensão de flexão: 2 - Módulo de elasticidade 8. Dobramento & Flexão Final deste capítulo.... Obrigado pela atenção!! Dúvidas?