Vibrações

Capítulo 6 - Análise Experimental de Tensões
Introdução
As várias técnicas de análise experimental de tensões e deformações encontram uso generalizado tanto em pesquisa quanto na avaliação de estruturas já existentes. Com relação ao projeto de estruturas, a análise experimental de tensões é utilizada em diversas etapas tais como: a) pré-projeto
b) desenvolvimento do projeto e sua otimização
c) testes com modelos e protótipos
d) testes de aceitação dos produtos
e) análise de falhas
Dentre as diversas técnicas utilizadas para análise experimental de tensões, provavelmente, a mais utilizada atualmente diz respeito à utilização de extensômetros (straingages) para obtenção de deformações e conseqüentemente, tensões atuantes em uma estrutura. Esta técnica é muito utilizada devido à precisão, versatilidade e uma razoável relação custo/benefício. Pode ser utilizada em laboratório ou no campo, em aplicações delicadas (por exemplo, células-de-carga para balanças de precisão) ou grosseiras (por exemplo, serviços pesados da indústria petrolífera). Trata-se de um método quantitativo, superficial, pontual e que pode ser utilizado em aplicações estáticas ou dinâmicas.
Apesar de existirem extensômetros mecânicos (muito utilizados na obtenção do módulo de elasticidade em ensaios de tração de corpos-de-prova), óticos (utilização de laser) e acústicos, os mais utilizados são os extensômetros elétricos.
Extensômetros Elétricos
Origem
Em 1856 William Thomson, ou conhecido como Lord Kelvin, apresentou à Royal
Philosophical Society de Londres os resultados de um experimento envolvendo a resistência elétrica do cobre e ferro quando submetidos a tensões. As observações de Kelvin foram consistentes com a relação entre resistência elétrica e algumas propriedades físicas de um condutor, segundo a equação: εx εx
D
L dL εx = e
A
R .L ρ
= (1) onde R é a resistência elétrica, ρ é a resistividade, L é o comprimento do condutor e A é a área da seção