Tecnico em mecanica

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  • Publicado : 15 de setembro de 2012
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1. OBJETIVOS: | Conhecer a técnica de realização de ensaios de flexão em 3 e 4 pontos, |
Ensaio de flexão procedimentos padronizados, em diversos materiais.
2. REFERÊNCIAS: ASTM D 790 ( Plásticos ); ASTM C 158 ( Vidros ); livro do Davis, Troxell e Hauk ( 4a. edição) ; ASM Handbook - Mechanical Testing- vol.
3. EQUIPAMENTO: Máquina Universal de Ensaios INSTRON -50, com dispositivos paraflexão em 3 e 4 pontos
Aplicação: Cerâmicas, polímeros, metais. Especialmente utilizados para materiais frágeis para os quais há dificuldade na realização de ensaios de tração . Ex: cerâmicas, vidros, plásticos rígidos. No caso de materiais que saem da zona elástica apresentando plasticidade (metais) ou viscoelasticidade (polímeros) a análise das relações σ x ε se torna complexa.
Três tratamentos sãoutilizados: (a) Flexão Elástica Simples (b) Flexão Elasto-Plástica (c) Flexão Plástica Os casos (b) e (c) são bem complexos.
De um modo geral as normas de ensaio tratam do caso (a) que é o de maior interesse para materiais frágeis. No caso de polímeros flexíveis e metais dúcteis a análise vale até certos limite de deformação por flexão. Para os metais o ensaio de flexão é bem utilizado para acaracterização de sua ductilidade, quando o material é levado a extremos na zona plástica. Esses ensaios são denominados “ensaios de dobramento”. São ensaios de natureza tecnológica, não sendo seu objetivo obter dado de σ x ε, mas somente de ângulos máximos que o material pode atingir em flexão, sem apresentar fissuras ( em exame visual).
Como ilustração do ensaio serão consideradas 2 normastécnicas: • ASTM D790 (plásticos)
Ambas tratam do ensaio, essencialmente do ponto de vista elástico.
A ASTM D790 considera as seguintes possibilidades:
Método I : Flexão em três pontos Método I: Flexão em 4 pontos.
Em cada caso 2 procedimentos são indicados:
Procedimento a) Para plásticos rígidos; b) Para plásticos flexíveis
No caso dos plásticos rígidos o ensaio se prolonga até a fratura do corpode prova. No caso de plásticos flexíveis , o ensaio deve ser encerrado ao se atingir um deformação de ε = 5 % na fibra externa inferior do corpo de prova (Tração).
Esta norma estabelece as dimensões dos corpos de prova, de secção retangular, que devem ser ensaiados em cada método (vide tabela I e I) e a distância entre apoios.
É importante observar nessa tabelas que a velocidade do ensaio deveser rigorosamente observada, já que os polímeros são materiais altamente sensíveis à taxa de deformação. As velocidades do travessão da máquina devem ser escohidas de modo a se ter sempre:
Os corpos de prova tem em geral em comprimento que possibilita realizar o ensaio segundo a L/h = 16.
Relações L/h = 32 e 40podem também ser empregadas para garantir a resposta do material somente a os efeitos deflexão e não aos efeitos do cisalhamento (como no caso do compósitos laminados que exibem baixa resistência ao cisalhamento quando comparadas com resistência à tração)
Nestes casos, no entanto, se o corpo de prova fletir mais do que 10% da distância entre os apoios (f>0,1L) torna-se necessário fazer correções no cálculo de tensão máxima prevista apenas pela teoria da elasticidade. A normaindica as fórmulas a serm empregadas nesses casos.
ASTM C158 (vidros) considera os ensaios também na modalidade 3 e 4 pontos com corpos de prova de secção retangular ou circular (ou elíptica). Como os vidros exibem praticamente só elasticidade, as fórmulas de flexão elástica simples podem ser utilizadas com segurança. Não há restrições sérias quanto a velocidade de carregamento. um limite máximo éestabelecido apenas (VT < 1,1 +/- 0,2 MPa/segundo) para a velocidade de tensionamento.
paralelismo dos roletes, etc | |
O ensaio de flexão pode apresentar grande espalhameto nos resultados. Este espalhamento pode decorrer da própria característica do material (ex: cerâmicas, vidros que possuem muitos defeitos internos), mas podem também surgir problemas instrumentais de falta de controle...
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