Centro Universitrio Fundao Santo Andr

EN 2816 PROPRIEDADES MECNICAS E TRMICAS

Lista de Exerccios 1 Ensaio de Trao

1. Foi realizado um ensaio de trao segundo as normas NBR-6152 e NBR-6648 em um corpo-de-prova de chapa de ao de construo, com os dados abaixo, tendo-se obtido os resultados mostrados no grfico abaixo.

Dimenses da amostra: bo = 20.0 mm; ho = 4.0 mm; bf = 15.7 mm; hf = 2.8 mm; Lo = 11.3 (So)1/2

Determine:

a) O que ocorre em cada um dos trechos identificados na curva: A-B, B-C, C-D e D-E e E-F

b) Os valores de: mdulo de elasticidade, limites superior e inferior de escoamento, limite de resistncia trao, tenso de ruptura, coeficiente de reduo de rea (estrico), mdulo de resilincia e mdulo de tenacidade aproximados do material.

2. Uma curva tenso-deformao tpica de um osso cortical mostrada abaixo. Determine: mdulo de elasticidade; limite de proporcionalidade; limite de escoamento para uma deformao plstica de 0,15%; mdulo secante para uma tenso de 130 MPa; mdulo tangente para uma tenso de 130 MPa; deformao permanente para uma tenso de 130 MPa; se o mdulo de cisalhamento do osso 6,6 GPa, determine seu coeficiente de Poisson, assumindo que ele seja isotrpico; considerando que o corpo-de-prova tem 200 mm de comprimento e rea da seo transversal de 250 mm2, qual o alongamento do osso quando uma carga de 20 kN aplicada?

3. Em um ensaio de trao de um ao, a tenso de escoamento a 0,2% de deformao plstica ocorreu para um alongamento total igual a 0,23 mm em um corpo-de-prova com comprimento til Lo = 50 mm e dimetro do = 10 mm. Sabendo que o mdulo de Young do material de 210 GPa, determine:

a) O valor do limite de escoamento a 0,2% de deformao plstica.

b) A resilincia hiperelstica correspondente tenso de escoamento determinada no item a).

4. Um corpo-de-prova de um material metlico qualquer apresentou os seguintes pontos na regio plstica (deformao uniforme) quando submetido a um ensaio de trao:

Q (kgf)(L (mm)

309,91,14

490,92,50

522,74,86

Determine os parmetros de encruamento (k e n) para esse material, segundo a norma ASTM E-646.

Dados: do = 5,1 mm; E = 67 GPa e Lo = 20 mm

5. Realizou-se um ensaio de trao com um corpo-de-prova de uma liga no ferrosa, apresentando Lo = 30 mm e do = 6 mm. O ponto de escoamento a 0,2% ocorreu para uma carga F = 327 kgf e o ponto de carga mxima ocorreu para uma deformao plstica nominal de 25,6%. Sabe-se que o material obedece equao de Hollomon na sua regio de deformao plstica. A carga de escoamento (327 kgf) corresponde a uma deformao total de 0,27%.

Determine:

a) O mdulo de elasticidade do material.

b) O valor do coeficiente de encruamento.

c) O valor do coeficiente de resistncia.

d) A carga mxima atingida no ensaio.

6. (a) O que tenso de cisalhamento resolvida crtica? (b) Determine a tenso de trao que aplicada ao longo da direo [ 1 1 0] de um cristal de prata para causar escorregamento no sistema (1 1 1)[0 1 1]. A tenso de cisalhamento resolvida crtica 6 MPa. OBS: nos sistemas cristalinos cbicos a reta normal a um plano tem os mesmos ndices do plano.

7. A tenso de Peierls de um cristal dada pela expresso abaixo:

Defina os parmetros desta expresso e explique o conceito da tenso de Peierls.

8. Explique os conceitos de escorregamento e maclao e cite diferenas entre eles.

9. A curva tenso deformao mostrada abaixo tpica de um termoplstico semicristalino ensaiado em trao.

Explique o comportamento observado com base nos fenmenos de estrico e estiramento. Como se determina o limite de escoamento para um material com este comportamento tenso deformao?10. Explique os conceitos de coeficiente de encruamento (n) e coeficiente de resistncia (K) dos materiais metlicos.

11. Explique o efeito Bauschinger, ilustrando-o graficamente.

12. Explique a importncia do comprimento inicial de medida corpo-de-prova para a ductilidade observada no ensaio de trao convencional.

13. Explique o efeito de Portevin-LeChatelier

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