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Título: Propriedades mecânicas Objetivo Montar o gráfico de tensão – deformação a partir de um ensaio de compressão feito em laboratório em um corpo de prova de concreto. Introdução Provavelmente a primeira propriedade de um material que nos vem a mente à mente, quando em conexão com estruturas tão grandes como pontes ou edifícios, é a resistência mecânica. (LAWRENCE H. VAN VLACK). No entanto, há outras propriedades mecânicas dos materiais que são importantes para uma analise e projeção dos mesmos, como: resiliência, fluência, dureza, tenacidade, ductilidade e elasticidade. Resiliência é a capacidade de um corpo de receber, guardar e devolver a energia para o meio. Fluência é a deformação permanente adicional em um material sujeito a cargas ou tensões por um longo período de tempo. Dureza é a resistência da superfície do material a penetração. Tenacidade é a energia necessária para romper o material. Ductilidade é a capacidade de o material sofrer grandes deformações plásticas antes do rompimento. Portanto, materiais dúcteis apresentam grandes deformações antes da ruptura, já materiais frágeis, apresentam pouco ou nenhum escoamento antes do seu rompimento. Gráfico 01 – Material dúctil
Gráfico 02 – Material frágil Elasticidade é a propriedade de o material retornar ao seu tamanho inicial após submetido à cargas ou tensões. Materiais que se comportam elasticamente apresentam uma relação linear entre a tensão e a deformação. Gráfico 03 – Material na fase elástica Essa proporcionalidade pode ser expressa pela lei de Hooke que é dada por: σ = E. ε Onde: σ é a tensão;
E é a constante de elasticidade ou modulo de Young;
ε é a deformação.
Dividiu-se todos os valores de ∆ L por L 0 , para a obtenção da deformação, de acordo com a equação: ε =
∆ L
L 0
Dividiu-se todos os valores de F pela área da seção transversal, para a obtenção da tensão σ^ , de acordo com a equação: σ =
F
A
Com todos os valores de ε e σ , montou-se o gráfico 04. Gráfico 04 – Tensão- Deformação do corpo de prova Onde os valores no eixo das abcissas correspondem aos valores da deformação e no eixo das ordenadas aos valores da tensão em N/mm^2. Para obtenção do módulo de elasticidade, utilizou-se a lei de Hooke: σ = E. ε E = σ ε (^1815222936435057647178859299) 106113120127134 0 1 2 3 4 5 6 7
E =
6,499 N / mm 2 0, E =17666,43 N / mm 2 Discussão De acordo com os resultados obtidos, é possível observar uma relação linear da tensão com a deformação, o que implica dizer que o material está na sua fase elástica, ou seja, que mesmo após uma descarga, o mesmo irá retornar ao seu tamanho inicial, em outras palavras, sem nenhuma deformação plástica. Conclusão Com o ensaio feito em laboratório, foi possível calcular o módulo de elasticidade, tensão e deformação do material, além de analisar de perto a reação de um material quando exposto a altas tensões. Com os resultados encontrados, foi possível afirmar que o material estava na sua fase elástica. Referências Bibliográficas VAN VLACK, Lawrence H. Princípios de Ciência dos materiais. São Paulo: Edgard Blucher, 2004.
