Relatório Ensaio de Cisalhamento

1. JUSTIFICATIVA

O primeiro laboratório de resistência dos materiais, foi realizado para determinar a resistência de diferentes materiais a tensões de cisalhamento, esses ensaios são de grande importância para a determinação do destino que esses materiais terão, ou seja, para criarmos produtos viáveis a partir dos resultados obtidos.

Alguns materiais têm como melhor destino, por exemplo, o uso para a fabricação de parafusos e fixadores que estarão sujeitos a grandes tensões, portanto, já devemos ter em mente que materiais mais resistentes devem ser empregados. Para funções em que o componente não deve ter uma resistência mecânica tão grande, pode-se utilizar materiais com tensão de escoamento mais baixas e mais baratos, pois requerem menor tratamento para alcançarem as propriedades mecânicas mais aprimoradas.

1. OBJETIVO

O objetivo principal do ensaio foi o de comparar o comportamento mecânico de diferentes materiais, mediante a aplicação de tensões de cisalhamento. Suas características mecânicas como ductilidade, que é a capacidade do material de se deformar plasticamente, fragilidade, incapacidade de deformação plástica, limite de resistência a tensões de cisalhamento. Objetivou apresentar os diferentes aspectos que o material apresenta de acordo com suas características microestruturais.

1. MATERIAIS E EQUIPAMENTOS

Para o desenvolvimento do experimento foi necessária a utilização de alguns equipamentos para a realização do dimensionamento dos corpos de prova, foi utilizado um paquímetro, item que determinou o diâmetro dos corpos de prova. Uma máquina de ensaios mecânicos para a realização da maior parte do experimento, usada para a aplicação das tensões de cisalhamento até o rompimento dos corpos de prova.

A máquina conta com duas chapas de metal com pequenos orifícios, onde os  materiais serão colocados e sujeitos à tensão de cisalhamento, essas chapas estão posicionadas em sentidos contrários, de modo que o corpo de prova estará sofrendo a ação de forças de sentidos opostos e mesma direção, assim o intuito desses ensaio é o de separarmos, ou melhor cortarmos, a peça ao “meio”. Fotografia da máquina utilizada nos ensaios de cisalhamento:

[pic 2]

Fotografia e tabela 1: apresenta a máquina utilizada para os ensaios de tensão de cisalhamento nos corpos de prova, e ao lado temos a tabela com algumas informações técnicas.

As fotografias a seguir apresentam os corpos de prova utilizados:

[pic 3][pic 4][pic 5][pic 6][pic 7]

Imagem 1: Da esquerda para a direita temos, o corpo de prova de aço Inox, em seguida o de Alumínio, o de Cobre, o de Latão e por fim o de Aço 1020.

        Os corpos de prova possuem diâmetros diferentes, a tabela abaixo apresenta os corpos de prova com seus respectivos diâmetros:

Tabela 2: apresenta as dimensões diametrais dos corpos de prova, juntamente com a precisão e o erro do equipamento de medida.

        A figura a seguir ilustra o instrumento de medição utilizado, visto que uma fotografia do paquímetro usado no laboratório não foi tirada, todavia a escala de medida, precisão e erro, bem como a faixa dinâmica são as mesmas, diferindo possivelmente apenas na marca do equipamento.

        Abaixo segue a tabela com algumas informações básicas do instrumento de medida mencionado.

Tabela 3: Contém as informações básicas do paquímetro utilizado no experimento

1. MÉTODOS

Desde que os materiais foram descritos, podemos prosseguir com a metodologia utilizada no experimento, primeiramente foram como citado, realizadas medições referentes ao diâmetro dos corpos de prova para encontrarmos as tensões as quais cada material pode suportar. Essa tensão suportada pelo material é dada pela seguinte equação:

σ=                                 (1)[pic 8]

Essa equação apresenta a relação entre a força aplicada no corpo de prova e a área da seção transversal do corpo em questão. Assim que o corpo de prova foi medido, passamos para o seu posicionamento no equipamento, após a devida fixação do objeto na máquina, será aplicada uma força cisalhante no material até o seu rompimento.

Os ensaios ocorreram à temperatura ambiente, e à pressão atmosférica, não houve qualquer aquecimento do material ou variação de pressão ao longo do experimento. O corpo de prova foi cisalhado pela máquina à uma velocidade de 5mm/min, essa velocidade é fundamental para que o ensaio possua um caráter estático.

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