Resistência dos Materiais

PRIMEIRA EXPERIÊNCIA:

ENSAIO DE TRAÇÃO EM MATERIAL DÚCTIL - FASE ELÁSTICA

I - Objetivos:

I.1 - Verificação experimental da lei de Hooke. I.2 - Determinação do módulo de elasticidade de um aço de construção mecânica. O módulo de elasticidade mede a rigidez do material, ou seja, sua capacidade de resistir à deformação. Quanto maior o valor do módulo de elasticidade maior a resistência do material em se opor a uma deformação mecânica.

II - Equipamentos necessários:

Máquina universal de ensaios, extensômetro mecânico e paquímetro.

III - Resumo Teórico:

O ensaio de tração consiste na aplicação lenta e crescente de uma carga de tração uniaxial em um corpo de prova padronizado até a sua ruptura. Anota-se durante a realização do ensaio a variação do comprimento inicial, L, da amostra em função da carga aplicada, P. É um ensaio frequentemente realizado pela indústria por fornecer valores das características mecânicas dos materiais. Os resultados destes valores são muito influenciados pela variação da temperatura e velocidade de aplicação de carga durante o ensaio.

Todos os materiais dúcteis, ao serem tracionados, se alongam. Observa-se que para baixos valores da carga este alongamento é proporcional à carga aplicada e, uma vez que esta é retirada, o corpo de prova retoma suas dimensões iniciais. Este comportamento do material é denominado de regime elástico, e é descrito pela equação matemática: Onde:

Dividindo na expressão acima P por Ao (área inicial do corpo de prova) tensão normal convencional é obtida e, dividindo L por L (comprimento inicial do corpo de prova) obtém-se a deformação longitudinal. A lei de Hooke para um estado monoaxial de tensão fica definida por: (Robert Hooke, matemático inglês: 1635 – 1703)
Onde:
- Tensão normal convencional expressa em E – Módulo de elasticidade longitudinal ou módulo de Young expressa em  - Deformação longitudinal (adimensional).