Ensaio de materiais

UERJ CRR FAT
Disciplina
Tópico 08

ENSAIOS DE MATERIAIS

ENSAIOS MECÂNICOS

A. Marinho Jr

- TORÇÃO E CISALHAMENTO

Introdução
Ensaios de torção são executados em materiais para determinar-se propriedades como o módulo de elasticidade em cisalhamento, resistência ao escoamento sob torção e módulo de ruptura. O ensaio de torção pode ser também realizado em peças prontas, como eixos e brocas, sujeitos a torção em serviço. É usado freqüentemente para ensaios em materiais frágeis, como aços-ferramenta e em temperaturas elevadas para avaliar a forjabilidade de materiais. O ensaio de torção não é tão padronizado quanto o de tração e raramente é citado em especificações de materiais. O equipamento de ensaio de torção consiste numa cabeça rotativa, com um dispositivo para prender o corpo de prova e aplicar o momento torsor, ou torque, ao mesmo. A deformação medida é a deformação angular, feita por um dispositivo especial, chamado troptrômetro. Faz-se a determinação do deslocamento angular em um ponto perto de uma extremidade da seção sob ensaio em relação a um ponto sobre o mesmo elemento longitudinal na extremidade oposta.
Um corpo de prova para ensaio de torção tem geralmente uma seção reta circular, uma vez que isto representa a geometria mais simples para o cálculo da tensão. Uma vez que, na fase elástica, a tensão de cisalhamento varia linearmente, de um valor zero no centro da barra até um valor máximo na superfície, freqüentemente usa-se uma barra tubular como corpo de prova, cuidando para que não tenha espessura de parede muito fina, para que não haja colapso. Do uso de um corpo de prova tubular resulta uma tensão de cisalhamento quase uniforme sobre a seção reta do corpo de prova. A figura 08.1 a seguir mostra uma barra redonda sob torção. A tensão máxima de cisalhamento é dada pela expressão abaixo: max = 16 Mt /

D3

onde Mt é o momento de torção e D é o diâmetro da barra.

Para uma barra tubular, a tensão de