Teste de tensão de tensão compressiva

Introdução

Um dos ensaios mecânicos realizado em materiais, para conhecer o seu comportamento e suas propriedades em determinadas situações, é o teste de compressão, em que se avalia como o material reage quando pressionado. Este teste é usualmente aplicado em concreto, cerâmicas, metais, plásticos e compostos.

Para fazer os ensaios de compressão são utilizadas as mesmas máquinas dos ensaios de tração, apenas alterando as condições de fixação do corpo de prova, que costuma ter a forma cilíndrica, com a relação comprimento/diâmetro (L/D) entre 2 e 8. O comprimento não deve ser muito grande para evitar efeitos indesejáveis de flambagem, nem muito pequeno pois o atrito nas superfícies de contato com a máquina de ensaio poderá prejudicar a validade dos resultados. A apresentação dos resultados dos testes deve sempre especificar a relação L/D.Podemos observar o esforço de compressao principalmente em estruturas e em equipamentos como suportes, bases de maquinas, barramentos etc.Nesses casos, o projetista deve especificar um material que possua boa resiscencia à compressao, que nao se deforme facilmente e que assegure boa precisao dimensional quando solicitado por esforços de compressao.O ensaio de compressao é mais indicado para avaliar características, principalmente quando se trata de materiais frageis, como ferro fundido, madeira, pedra e concreto. É tambem recomendado para produtos acabados, como molas e tubos.veremos detalhadamente esse processo ao decorrer deste trabalho.

1.0-Ensaio de compressao

Os ensaios tensão deformação de compressão podem ser conduzidos se as forças nas condições de serviço forem desse tipo. Um ensaio de compressão é conduzido de uma maneira semelhante à de um ensaio de tração, exceto pelo fato de que força é compressiva e o corpo de prova se contrai ao longo da direção da tensão. Os ensaios de tração são mais comuns, pois são mais fáceis de serem executados; além disso, para a maioria dos materiais usados em aplicações estruturais, muita pouca informação adicional é obtida a partir do ensaio de compressão. Os ensaios de compressão são usados principalmente quando se deseja conhecer o comportamento de um material submetido a deformações grandes e permanentes, como ocorre em aplicações de fabricação, ou quando o material é frágil sob tração.

Basicamente ensaio de compressao é a aplicação de carga compressiva uniaxial em um corpo-de-prova. Nos ensaios de compressão, os corpos de prova são submetidos a uma força axial para dentro, distribuída de modo uniforme em toda seção transversal do corpo de prova.

Fig 1.0- Ensaio de Compressão

Este ensaio pode ser executado na máquina Universal, com adaptação de duas placas lisas, uma fixa e outra móvel. É entre elas o corpo de prova é apoiado. Um corpo submetido à compressão sofre uma deformação elástica e a seguir uma deformação plástica.

Fig 1.1 – Corpo de prova sob compressão com deformação elástica

Na deformação plástica, o corpo retém uma deformação residual depois de ser descarregado.

Fig 1.2- Corpo de prova sob compressão com deformação plástica

Um problema que sempre ocorre no ensaio de compressão é o atrito entre o corpo de prova e as placas de ensaios. Para diminuir o atrito é necessário revestir a face superior e inferior do corpo de prova com materiais de baixo atrito. Outro problema deste ensaio é a flambagem, isto é, encurvamento do corpo de prova. Isso ocorre devido à instabilidade na compressão do metal dúctil. A seguir veremos as principais caracteristicas dos materiais submetidos a compressão.

1.1-Limite de Escoamento Para determinar o limite de escoamento quando o material ensaiado não apresenta um patamar de escoamento nítido, se adota um deslocamento da origem no eixo da deformação de 0,002 ou 0,2% de deformação e a construção de uma reta paralela à região elástica do gráfico tensão-deformação.

1.2- Limite de resistência à compressão

Máxima tensão que o material pode suportar antes da fratura; essa máxima tensão é determinada dividindo-se a carga máxima pela área inicial do corpo- de -prova.

1.3-Dilatação transversal

Os materiais extremamente dúcteis raramente são submetidos ao ensaio de compressão, já que a amostra é submetida a esforços de atrito junto às placas da máquina na tentativa de deformação, dando origem a um complicado estado de tensões. Durante a compressão de um material dúctil, este se expande na direção radial entre as placas da máquina. Contudo as faces do corpo-de-prova que estão em contato direto com as placas da máquina sofrem uma resistência que se opõe ao escoamento do material do centro para as extremidades devido às forças de atrito que atuam nessas interfaces. A medida que se afasta das placas, o material pode escoar em direção radial sem constrição,