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Grupo de Mecânica Aplicada ENG03376 - ENSAIOS MECÂNICOS Ricson Rocha de Souza Departamento de Engenharia Mecânica Universidade Federal do Rio Grande do.

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1 Grupo de Mecânica Aplicada ENG ENSAIOS MECÂNICOS Ricson Rocha de Souza Departamento de Engenharia Mecânica Universidade Federal do Rio Grande do Sul 2010 INTRODUÇÃO

2 Introdução Súmula 1.Introdução - Noções preliminares: o significado do ensaio mecânico, normas técnicas. 2. Ensaio de tração/Compressão. 3. Ensaios relacionados à fratura frágil: ensaio de impacto (Charpy e Izod), ensaio de tração por impacto, ensaio de retenção de trinca, etc... 4.Ensaios de dureza: Brinell, Rockwell, Vickers, Shore e micro dureza. 5.Ensaios de toleramento e flexão.

3 Introdução Objetivo do curso A disciplina tem como objetivo apresentar aos alunos tópicos relacionados à aplicabilidade, métodos de execução e interpretação de resultados dos ensaios (destrutivos) mais utilizados na caracterização de materiais comumente empregados em projetos de engenharia.

4 Introdução Metodologia Aulas expositivas (slides) serão disponibilizadas aos alunos através dos ambientes de EAD da universidade. Aulas práticas de acordo com a disponibilidade de recursos do laboratório do GMAp/DMEC.

5 Introdução Provas EXAME FINAL ~ 19 a e 20 a semana PROVA 1 (N 1 ) ~ 9 a semana PROVA 2 (N 2 ) ~ 18 a semana Ensaio de tração (real e convencional) Ensaios relacionados à fratura frágil Ensaio de torção Ensaio de compressão O aluno que não atingirem média final da disciplina maior ou igual a 6,0 terá direito à recuperação através de uma prova de exame final. Todo o conteúdo da disciplina será abordado no exame final. Conceito C para o aluno que obtiver mais que 60% de aproveitamento. Ensaio de fadiga Ensaio de fluência Ensaios de dureza Ensaios de fabricação

6 Introdução Critério de avaliação M = [N 1 +N 2 ]/2 M = Média final N 1 = Nota na primeira prova (0 a 10) N 2 = Nota na segunda prova (0 a 10) O aluno que obtiver média maior que 6,0 será aprovado com conceito definido como segue: Conceito A : M >= 9,0 Conceito B : 7,5<= M < 9,0 Conceito C : 6,0<= M < 7,5 Conceito D: M < 6,0 EXAME FINAL – Nota >=6,0 = Conceito C

7 Introdução CRONOGRAMA 1ª semana - Dia : Introdução 2ª semana - Dia : Ensaio de tração 3ª semana - Dia : Ensaio de tração 4ª semana - Dia : Ensaio de torção 5ª semana - Dia : FERIADO 6ª semana - Dia : Ensaios relacionados à fratura frágil 7ª semana - Dia : Ensaios relacionados à fratura frágil 8ª semana - Dia : Ensaio de compressão 9 a semana - Dia : PROVA 1 10 a semana - Dia : FERIADO 11ª semana - Dia : SEMANA ACADÊMICA 12ª semana - Dia : Ensaio de Fadiga 13ª semana - Dia : FERIADO 14ª semana - Dia : Ensaio de Fadiga 15ª semana - Dia : Ensaio de fluência 16ª semana - Dia : Ensaios de dureza 17ª semana - Dia : Ensaios de fabricação 18ª semana - Dia : Ensaios de fabricação 19ª semana - Dia : PROVA 2 20ª semana - Dia : EXAME FINAL 2 º SEMESTRE

8 Introdução BIBLIOGRAFIA SUGERIDA 1.AMAURI GARCIA, JAIME ALVARES SPIM E CARLOS ALEXANDRE DOS SANTOS - ENSAIOS DOS MATERIAIS - Editora Editora LTC (ISBN: ) 2.Sérgio Augusto de Souza - Ensaios Mecânicos de Materiais Metálicos - Editora Edgar Blücher (ISBN: ) Básica 1.Davis, H.E., Troxell, G.E. e Hauck, G.F.W. - The Testing of Engineering Materials - Editora McGraw-Hill 2.Dieter, G. E. - Metalurgia mecânica - Editora Editora Guanabara Koogan Complementar 1.Michael Ashby, David Jones - ENGENHARIA DE MATERIAIS - VOLUME 1 - UMA INTRODUÇÃO A PROPRIEDADES, APLICAÇÕES E PROJETO - Editora ELSEVIER (ISBN: ) Básica Essencial

9 Finalidade dos Ensaios Mecânicos Introdução 1) Pesquisa e desenvolvimento: a) Desenvolvimento de novos materiais b) Identificação de materiais c) Processos de fabricação d) Tratamentos e) Estudo do comportamento mecânico de materiais 2) Controle de Produção (rotina): a) Recebimento de materiais de fornecedores b) Controle de produção de materiais c) Controle de produtos acabados Ensaios mecânicos de materiais visam a determinação de : a) Parâmetros quantitativos - como constantes elásticas e tensões limites. b) Parâmetros qualitativos ou comparativos - como a verificação da possibilidade de utilização de certo material na fabricação de um determinado produto. Em pesquisa e desenvolvimento é requerida alta precisão dos dados obtidos por ensaios, portanto, nesses casos são utilizados equipamentos de medição mais precisos do que nos ensaios de rotina.

10 Tipos de Ensaios Mecânicos Introdução 1) Quanto à integridade: a) Destrutivo b) Não destrutivo 2) Quanto à duração e velocidade de aplicação da carga: a) Estático (ex: Tração, compressão, torção... ) b) Dinâmico (ex: fadiga e impacto) c) Permanente (ex: fluência) 3) Ensaios de fabricação Quanto ao esforço aplicado: Ensaios mecânicos visam determinar o comportamento de um material quando submetido a um determinado tipo de esforço.

11 Fatores que influenciam o resultado dos Ensaios Mecânicos Introdução 1) Tempo e velocidade de aplicação das cargas 2) Amostra ou corpo de prova (CP) a) Formato e tamanho b) Forma de obtenção 3) Temperatura de realização do ensaio 4) Tratamento do CP 1) Térmico 2) Químico 3) Mecânico

12 As normas técnicas mais importantes no contexto dos ensaios mecânicos são as que tratam de: a) Especificação dos materiais: valores (ou intervalo de valores) de propriedades mecânicas ou físicas que os materiais devem atender. número e forma de obtenção de corpos de prova (cp) a serem ensaiados critérios de aceitação, tipos de ensaios exigidos para o material. b) Métodos de ensaio: forma de realização dos ensaios, requisitos para o equipamento de ensaio, características dos corpos de prova. Normas Técnicas Introdução

13 Principais entidades responsáveis pela elaboração das normas técnicas utilizadas nos ensaios de materiais ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas ASTM – American Society for Testing and Materials DIN – Deutsches Institut für Normung BSI – British Standards Institution ISO – International Organization for Standardization ASME - American Society of Mechanical Engineers JIS – Japanese Industrial Standards SAE – Society of Automotive Engineers Outras entidades de áreas específicas ou empresas Normas Técnicas Introdução

14 Sistema internacional de unidades (SI): Unidades Introdução Unidades SI derivadas que não recebem nomes especiais: As unidades básicas do SI Muitos equipamentos fornecem medidas em unidades não pertencentes ao SI

15 Sistema internacional de unidades (SI): Unidades Introdução unidades SI derivadas que recebem um nome especial e símbolo particular: Conversão de unidades e medidas:


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