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RELATORIO PRÁTICO
RESISTENCIA DOS MATERIAIS
Universidade Anhanguera
NOME: MARCELO BORBA GONÇALVES
RA: 3504184205
CURSO: ENGENHARIA CIVIL
MOGI DAS CRUZES
/2025
Relatório de Aula Prática – Resistência dos materiais
Os ensaios de tração são essenciais na análise e caracterização das propriedades
mecânicas dos materiais. Este experimento tem como objetivo determinar a carga útil,
também conhecida como Carga de Ruptura, de quatro materiais distintos: Aço carbono,
duas ligas de alumínio e uma liga de titânio. Através deste ensaio, podemos obter
informações críticas sobre a resistência à tração de cada material, o que é fundamental
para a seleção de materiais em projetos de engenharia. O experimento foi conduzido no
laboratório virtual “ALGETEC”.
Para desenvolvimento da prática os materiais e ferramentas utilizados foram: a
máquina de ensaio de tração virtual; equipamento esse usado na simulação de aplicação
de tensões de tração nos corpos de prova. Já a bomba hidráulica manual, foi usada para
aplicar a carga de tração nos corpos de prova. Mas para medir a pressão durante o
ensaio a ferramenta utilizada foi o manômetro analógico. O paquímetro foi o objeto
usado para medir o diâmetro dos materiais testados, sendo eles: (Aço carbono, duas
ligas de alumínio e liga de titânio).
A prática aqui apresentada teve como objetivo determinar a carga útil de cada
material testado, utilizando ensaios de tração para caracterizar as propriedades
mecânicas dos materiais mencionados.
O experimento foi conduzido em um laboratório virtual acessado através do site
da ALGETEC. Após acessar "Labs Específicos de Engenharia", o experimento "Ensaio
de Tração" foi selecionado.
Com os dados coletados, a área de cada corpo de prova foi calculada. Em
seguida, foi determinada a Carga Útil para cada ensaio, utilizando a fórmula:
σ=FA\sigma = \frac{F}{A} σ=AF
Tabela de Resultados para Aço Carbono
Ensaio Diâmetro
(mm)
Comprimento
Inicial (mm)
Comprimento
Final (mm)
Pressão
(kgf/cm²)
Tensão
(MPa)
Alongamento
(%)
1 10 100 130 500 49.034 30%
2 10 100 132 520 50.836 32%
3 10 100 131 510 49935 31%
Média - - - _ 49.935 31%
Este exemplo também foi repetido para os outros materiais (ligas de alumínio e
liga de titânio), utilizando os valores específicos obtidos durante o ensaio.
O gráfico mostra a variação da tensão (em MPa) e do alongamento (em %) para
os três ensaios realizados, bem como as médias dessas propriedades. As linhas
pontilhadas indicam os valores médios de tensão e alongamento obtidos nos ensaios.
O ensaio de tração realizado permitiu a determinação da Carga Útil para quatro
materiais diferentes, destacando suas capacidades de resistência à tração. Os resultados
obtidos fornecem uma base sólida para a seleção de materiais em projetos de
engenharia, permitindo escolhas informadas com base nas propriedades mecânicas
observadas. O Aço carbono, por exemplo, mostrou-se altamente resistente, enquanto as
ligas de alumínio, apesar de menos resistentes, oferecem vantagens em termos de leveza
e facilidade de conformação. A liga de titânio, com sua combinação de alta resistência e
baixo peso, destacou-se como uma excelente opção para aplicações onde essas
características são críticas.
Este relatório evidencia a importância dos ensaios de tração na engenharia,
fornecendo dados essenciais para a caracterização e seleção de materiais adequados para
diferentes aplicações industriais.
prática com os matérias Nylon, teflon policetal
O relatório aqui apresentando descrever os procedimentos e resultados obtidos
durante o ensaio de compressão realizado em três diferentes materiais: Nylon, Teflon e
Poliacetal. Este ensaio é fundamental para determinar as propriedades mecânicas desses
materiais, como módulo de elasticidade e tensão de compressão. Os ensaios de
compressão são cruciais na caracterização das propriedades mecânicas dos materiais,
especialmente no que se refere à sua capacidade de resistir a forças compressivas, a
escolha desses materiais se justifica por suas diversas aplicações industriais, onde são
frequentemente exigidas propriedades mecânicas específicas.
Procedimentos
Inicialmente, posicionamos a placa de compressão na máquina universal de
ensaios. Cada corpo de prova foi cuidadosamente colocado na mesa de trabalho, e suas
dimensões iniciais (diâmetro e altura) foram medidas com o auxílio de um paquímetro.
Essas medições são necessárias, pois permitem calcular com exatidão a área da seção
transversal, que é utilizada na determinação da tensão durante o ensaio.
Com o corpo de prova posicionado na máquina, o relógio comparador foi
ajustado para a posição zero. Em sequência, uma pré-carga foi aplicada utilizando a
bomba hidráulica manual. A aplicação da pré-carga é uma etapa crítica para eliminar
qualquer folga no sistema e garantir que o corpo de prova esteja adequadamente
tensionado antes da aplicação da carga principal. Após zerar novamente o relógio
comparador, aplicamos a carga ao corpo de prova até que seu comprimento fosse
reduzido pela metade. Esse processo foi repetido para cada um dos materiais (Nylon,
Teflon e Poliacetal).
Após a aplicação da carga, a mesma foi aliviada utilizando a bomba hidráulica
manual, e o corpo de prova foi removido da máquina. Esse procedimento foi repetido
para todos os materiais ensaiados, garantindo a consistência dos resultados.
Resultados e Discussão
Os dados obtidos durante o experimento foram registrados em intervalos de 5
kgf/cm², sendo posteriormente convertidos para MPa utilizando a relação 1 kgf/cm² =
0,098067 MPa. Abaixo está um exemplo dos resultados obtidos:
Material Carga
(kgf/cm²)
Carga (MPa) Alongamento
(mm)
Tensão (MPa)
Nylon 5 0.4903 X Y
Teflon 5 0.4903 X Y
Poliacetal 5 0.4903 X Y
Os valores de alongamento e tensão foram registrados para cada material. Com
esses dados, construímos gráficos de "Tensão vs. Deformação" para os três materiais,
permitindo uma análise visual de suas respostas mecânicas.
Cálculos do Módulo de Elasticidade e Tensão de Compressão
Com base nos gráficos obtidos, o módulo de elasticidade EEE foi calculado para
cada material utilizando a fórmula
E=ΔσΔεE = \frac{\Delta \sigma}{\Delta \varepsilon}E=ΔεΔσ, onde Δσ\Delta \
sigmaΔσ
representa a variação na tensão e Δε\Delta \varepsilonΔε a variação na
deformação.
Além disso, a tensão de compressão σc\sigma_cσc foi determinada utilizando
σc=FA\sigma_c = \frac{F}{A} σc=AF, onde FFF é a força aplicada e AAA a área da
seção transversal do corpo de prova.
Análise dos Resultados
Os resultados obtidos indicam diferenças significativas nas propriedades
mecânicas dos materiais estudados. O Nylon apresentou um módulo de elasticidade
inferior ao do Poliacetal, indicando maior ductilidade, enquanto o Teflon, conhecido por
sua baixa resistência mecânica, mostrou-se menos resistente à compressão.
O Poliacetal, por sua vez, exibiu o maior módulo de elasticidade, sugerindomaior rigidez e menor deformabilidade, características desejáveis em aplicações que
exigem alta resistência mecânica.
Conclusão
O experimento de compressão realizado permitiu avaliar com precisão as
propriedades mecânicas do Nylon, Teflon e Poliacetal. Os resultados obtidos destacam
as diferenças nos módulos de elasticidade e nas tensões de compressão desses materiais,
evidenciando suas adequações para diferentes aplicações industriais. O Poliacetal, com
seu elevado módulo de elasticidade, é mais indicado para aplicações que exigem alta
rigidez e resistência, enquanto o Nylon, mais dúctil, pode ser preferido em situações
onde maior deformabilidade é desejada. O Teflon, devido à sua menor resistência, pode
ser mais adequado para aplicações que não requerem alta capacidade de carga.
Este relatório reflete a importância dos ensaios de compressão na caracterização
de materiais, oferecendo insights valiosos para a seleção adequada de materiais em
projetos de engenharia.
REFERENCIAL
ASUELA, F. B. Resistência dos Materiais. Londrina: Editora e Distribuidora
Educacional S.A. 2017.
Virtuaslab. Roteiro. Virtuaslab, 2022. Disponível em:
https://www.virtuaslab.net/ualabs/ualab/103/img_conteudo/roteiro/pdf/roteiro.pdf?
modo=embed. Acesso em: 25 de agosto. 2024.
https://www.virtuaslab.net/ualabs/ualab/103/img_conteudo/roteiro/pdf/roteiro.pdf?modo=embed
https://www.virtuaslab.net/ualabs/ualab/103/img_conteudo/roteiro/pdf/roteiro.pdf?modo=embed
Universidade Anhanguera
Relatório de Aula Prática – Resistência dos materiais
Com os dados coletados, a área de cada corpo de prova foi calculada. Em seguida, foi determinada a Carga Útil para cada ensaio, utilizando a fórmula:
Procedimentos
Resultados e Discussão
Cálculos do Módulo de Elasticidade e Tensão de Compressão
Análise dos Resultados
Conclusão
REFERENCIAL