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Faculdades do Norte de Minas – Funorte / Soebras

Engenharia Civil – 4º Período noturno

Resistência dos Materiais Professor: Pedro Almeida

Tração 1

Adilson Lino Edna Rocha

Gervacy Santa Rosa

Jonathan Azevedo

Josimar Rocha

Thiago de Souza Wesley Mendes

Montes Claros, novembro de 2009.

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Tração 2

Resumo – Tração

Adilson Lino – adilson.l@hotmail.com Edna Alves – Gervacy Santa Rosa – Jonathan Rodrigues – rodriguesjhon@hotmail.com Josimar Rocha – josimardasilvarocha@yahoo.com.br Thiago Souza – Wesley Mendes –

Uma peça está sendo tracionada quando as forças axiais aplicadas sobre ela estiverem atuando com o sentido dirigido para o seu exterior. A tração faz com que a peça se alongue no sentido da força e fique mais fina. Estes são os assuntos deste trabalho. O módulo de elasticidade (E) de determinado material pode ser determinado através da Lei de Hooke, que o relaciona com deformação linear (ε) e tensão de ruptura (σ). Pode-se relacionar tensão com força, uma vez tendo a área de aplicação da tensão. Por exemplo: Conhecida a tensão de ruptura de um determinado arame e a sua área de seção transversal, podemos determinar a força necessária para rompê-lo. Um corpo tracionado até romper sofre deformação elástica e deformação plástica. Com base em pesquisas sobre esforços de tração, e conhecidas às informações citadas acima, este trabalho vem demonstrar com o apoio de um equipamento o rompimento de um fio de arame recozido. A elaboração deste equipamento contou também com os conceitos de vantagem mecânica, e com ajuda de alavanca e polias pôde-se conseguir V.M. igual a 18. Através dos estudos da tração pode-se dimensionar corpos e limitar o seu uso de acordo com suas propriedades de deformação.

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Tração 3

O conceito de Tração está inteiramente ligado ao conceito de tensão e força normais. Tensão é a relação existente entre força e área. Tensão (σ) normal é a intensidade da força que atua no sentido perpendicular a ∆A (onde A é área) por unidade de área.

σ = dA

A Tensão Normal subdivide-se em:

1. Tensão de Compressão 2. Tensão de Tração

forças axiais

Quando um determinado corpo está sobre a ação de forças normais, e estas forças têm a direção do eixo do corpo, dizemos então que o corpo está sob a ação de

Compressão é a força aplicada sobre um corpo numa direção perpendicular à sua superfície, e com sentido para o interior do corpo.

Tração é a força aplicada sobre um corpo numa direção perpendicular à sua superfície de corte e num sentido tal que provoque a sua ruptura.

Figura 1

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Tração 4

Uma peça está sendo tracionada quando as forças axiais aplicadas estiverem atuando com o sentido dirigido para o seu exterior. A tração faz com que a peça se alongue no sentido da força e fique mais fina.

O esforço de tração causa uma reorganização na estrutura molecular da peça movimentando os átomos a fim de se agruparem o máximo possível até certo limite. Isso ocorre devido ao deslocamento de moléculas que se alojam nas “imperfeições” causadas no momento da solidificação, estas “imperfeições” são chamadas de contorno de grão e são melhor estudadas na ciência de ensaio dos materiais.

Basicamente, a tração trata-se de utilizar um corpo e exercer sobre ele esforços com sentidos opostos, tracionando-o.

Em um ensaio de tração, um corpo de prova é submetido a um esforço que tende a alongá-lo ou esticá-lo até à ruptura. Geralmente, o ensaio é realizado num corpo de prova de formas e dimensões padronizadas, para que os resultados obtidos possam ser comparados ou, se necessário, reproduzidos. Este é fixado numa máquina de ensaios que aplica esforços crescentes na sua direção axial, sendo medidas as deformações correspondentes. Os esforços ou cargas são mensurados na própria máquina, e, normalmente, o ensaio ocorre até a ruptura do material.

Neste tipo de ensaio são observadas as variações de deformações do corpo em relação às tensões com que é tracionado. Estas variações são determinadas pelo traçado da curva tensão-deformação, que pode ser obtida diretamente pela máquina ou por interpolação de pontos. Os resultados representados nesta curva permitem o maior conhecimento dos limites de deformação plástica e deformação elástica do material. Cada material oferece uma curva distinta.

Deformação Elástica: São as deformações que não são permanentes, ou seja, quando a tensão sobre o corpo é retirada, ele retorna ao seu formato original.

Deformação Plástica: Submetido acima de certas tensões o corpo começa a deformar permanentemente. Esta deformação é chamada de deformação plástica.

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Tração 5

Na resistência dos materiais o objetivo é não permitir que isso aconteça, trabalhando sempre no regime elástico do material (regime em que a peça trabalha sem deformar-se permanentemente), para isso são feitos cálculos utilizando o limite entre as duas deformações com um c.s. (coeficiente de segurança) para que não haja risco de acidentes, sendo projetada assim uma peça que suporte uma força maior que a mínima.

Diagrama tensão-deformação obtido através de um ensaio de tração.

Aço com baixo teor de carbono Estricção é a redução da seção transversal do corpo na região onde ocorrerá a ruptura.

Conhecendo as tensões relacionadas no gráfico acima e a força aplicada em determinado corpo, podemos dimensioná-lo para cada tipo de situação.

Lei de Hooke

A Lei de Hooke relaciona a deformação do linear com corpo com a tensão e o módulo de elasticidade. É aplicada apenas para a região plástica da curva de deformação.

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