Exercícios de Ensaios Mecânicos

3 Sabese que a tensão de tração suportada por um determinado rebite é de 40 Nmm² Assim sendo qual o valor da tensão de cisalhamento que o mesmo deverá suportar neste caso 4 Uma mola com comprimento de repouso inicial correspondente a dez vezes o valor do diâmetro da seção transversal da mesma foi submetida a um ensaio de compressão Sabese que a tensão de compressão na seção transversal da mola tem valor de 3 MPa Considerando que a mola sofreu uma deformação elástica de 448 de forma que seu comprimento se reduziu para 1376 m determine a O comprimento de repouso inicial da mola b A variação de comprimento da mola c O diâmetro da seção transversal da mola d O valor da área da seção transversal da mola e A tensão de compressão da mola f A força de compressão da mola g O módulo de elasticidade da mola EXERCÍCIOS 1 A parte útil de um corpo de prova de tração de seção transversal circular possui diâmetro d 12 mm e o seu comprimento inicial é de 508 mm Ao ser ensaiado por uma tensão de 200 MPa apresenta um alongamento na região elástica de 00526 mm Qual dos materiais listados na tabela 12 é este material Calcule a ductilidade por meio da redução de área percentual deste corpo de prova Calcule o valor dos módulos de resiliência e de tenacidade do material 2 Uma barra de aço com 100 mm de comprimento e que possui uma seção reta quadrada com 20 mm de aresta é puxada em tração com uma carga de 89000 N e experimenta um alongamento de 01 mm Admitindo que a deformação é inteiramente elástica calcule o módulo de elasticidade do aço Tabela 12 Módulos de Elasticidade Tensão Limite de Escoamento σe Tensão Limite de Resistência à Tração σu e Ductilidade alongamento percentual Δl para diferentes ligas ferrocarbono Material E GPa σe MPa σu MPa Δl Aço comum 207 295 395 365 02C Aço comum 207 355 520 302 04C Aço inoxidável 193 205 515 40 Ferro fundido 80 124 Resolução Detalhada dos Exercícios de Propriedades Mecânicas dos Materiais Exercício 1 Dados Diâmetro d 12 mm Comprimento inicial L 508 mm ₀ Tensão aplicada σ 200 MPa Alongamento elástico ΔL 00526 mm a Identificação do material Deformação elástica ε ΔL L 00526 508 0001035 ₀ Módulo de elasticidade E σ ε 200 MPa 0001035 19324 GPa O material é o Aço Inoxidável E 193 GPa b Ductilidade por redução de área Área original A ₀ π d² 4 π 12² 4 11310 mm² Não é possível calcular a ductilidade sem a área final ou sem o diâmetro final do corpo de prova mas a fórmula seria Ductilidade A Af A 100 ₀ ₀ c Módulo de resiliência σ 205 MPa E 193 GPa ₑ Uᵣ σ ² 2E 20510 ² 219310 1088 kJm³ ₑ ⁶ ⁹ d Módulo de tenacidade σᵤ 515 MPa εf 04 U ₜ σ ₑ σᵤ2 εf 205 5152 04 360 04 144 MPa 144 kJm³ Exercício 2 Dados L 100 mm ₀ ΔL 01 mm Seção quadrada 20 mm de lado A 400 mm² Carga F 89000 N Deformação ε ΔL L 01 100 0001 ₀ Tensão σ F A 89000 400 2225 MPa Módulo de elasticidade E σ ε 2225 MPa 0001 2225 GPa Exercício 3 Tensão de cisalhamento aproximada τ σt 3 τ 40 3 2309Nmm² Exercício 4 Dados Deformação elástica 448 ε 0448 Comprimento final L 1376 m a Comprimento inicial L L 1 ₀ ε 1376 1 0448 2493 m b Variação de comprimento ΔL L L 2493 1376 1117 m ₀ c Diâmetro da seção transversal L 10d d L 10 2493 m ₀ ₀ d Área da seção A π d² 4 488 m² e Tensão de compressão σ 3 MPa dado f Força de compressão F σ A 310 488 146410 N ⁶ ⁶ g Módulo de elasticidade E σ ε 3 MPa 0448 67 MPa