Tracção e torçao

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Resistência dos Materiais I

❖ Curso: Engenharia Mecânica

❖ Data: Coimbra, 23 de Janeiro de 2009

Miguel Curinha Samarra

❖ Índice:

Páginas:
• Objectivo (s) 3
• Introdução teórica 3
• Fundamentos teóricos 3
➢ Tracção 3
▪Deformação elástica e deformação plástica 4
▪ Tensão nominal 4
▪ Extensão nominal 4
▪ Ensaio de tracção 4
▪ Módulo de elasticidade 5
➢ Torção 6
➢ Extensometria 7
▪ Princípios dos extensômetros 8
▪ Equipamento de leitura8
• Protocolo experimental 9
➢ Materiais 9
➢ Procedimentos 9
▪ Experiência 1: tracção de uma barra de aço 9
▪ Experiência 2: torção de uma barra de cobre 10
➢ Apresentação dos resultados 12
▪ Experiência 1: tracção de uma barra de aço 12
▪ Experiência 2: torção de uma barra de cobre 14
•Discussão/conclusão 16
• Bibliografia 18

❖ Objectivo (s):

➢ Obter os módulos longitudinais de elasticidade para uma barra de secção rectangular de aço;
➢ Obter os ângulos de torção de uma barra de secção cilíndrica de cobre maciço sujeita a dois momentos torçores;
➢ Comparar os valores obtidos na experiência com os valores teóricos;❖ Introdução teórica:

A capacidade que um material tem de suportar esforços externos – tracção – compressão – flexão – torção – etc. – sem se romper, é uma propriedade inserida no âmbito da resistência mecânica.
No ramo da disciplina de resistência dos materiais foram efectuados ao longo do semestre experiências durante as aulas praticas. O propósito para a realização dasexperiências é permitir ao aluno uma possibilidade de interagir directamente com a realidade. Ser ele próprio a fazer a experiência, retirar os seus apontamentos e discuti-los.
A primeira experiência baseou-se num ensaio de tracção de uma barra de secção rectangular: uma barra de aço. A experiência envolve termos como a tensão, deformação, extensometria e módulo longitudinal deelasticidade.
A segunda experiência permitiu ao aluno o contacto com a torção. Uma barra cilíndrica de cobre maciço é sujeita a dois momentos torçores provocados por cargas adicionais. Posteriormente será retirado o valor dos ângulos de torção. Aqui a torção, é o elemento fundamental a desenvolver.

❖ Enquadramento teórico:

▪ Tracção:

O ensaio de tracção é utilizadopara avaliar a resistência mecânica de metais e ligas. Neste ensaio, tracciona-se um provete até á fractura, num intervalo de tempo relativamente curto e com uma velocidade constante.

Deformação elástica e deformação plástica: No seguimento do estudo efectuado verifica-se que quando uma peça é submetida a uma força de tracção uniaxial, ocorre a deformação do material.
Se, aoretirar a força, o material metálico voltar às dimensões iniciais, diz-se que o material sofreu deformação elástica. A quantidade de deformação elástica que um material metálico pode sofrer é pequena, já que neste tipo de deformação os átomos afastam-se das posições originais, sem, no entanto, ocuparem novas posições. Assim, quando se retira a força aplicada a um metal deformado elasticamente, os átomosvoltam às posições originais e o material retoma a forma inicial. Se o material metálico for deformado de tal modo que não consegue recuperar completamente as dimensões originais, diz-se que sofreu uma deformação plástica. Durante a deformação plástica, os átomos do material metálico são deslocados permanentemente das posições originais e passam a ocupar novas posições.

Tensão nominal:...
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