Constantes de materiais

Módulo de Elasticidade e Razão de Poisson

Presume-se aqui que os alunos foram treinados nas precauções de uso e segurança necessárias para operar uma máquina de teste universal.

1. Obter uma barra de alumínio retangular (12 in. x 1 in. x 1/4 in.); recomenda-se um alumínio 6061 T6xxx ou mais forte. Um orifício deve ser perfurado cerca de 1 em. de uma extremidade de feixe para servir como um ponto de carga.
2. Marque uma localização na viga cerca de 8.0 em. do centro do buraco na superfície superior do feixe. Desenhe marcas de alinhamento para as mordaças de cepa de roseta e certifique-se de que os eixos da roseta estão inclinados em um pequeno ângulo (cerca de 10° a 15°) ao eixo longitudinal do feixe.
3. Marque uma localização semelhante na superfície inferior do feixe. Uma única gagem de tensão será instalada aqui e deve ser alinhada com os eixos longitudinais do feixe.
4. Meça largura (b) e espessura(t)da barra cuidadosamente usando pinças. Realize três réplicas em três locais diferentes para obter uma boa média das dimensões. A partir dessas medidas, calcule o momento da inércia (I) e a distância do eixo neutro até a fibra extrema da barra (c=t/2).
5. Obtenha uma gagem de cepa de roseta com uma grade de detecção de aproximadamente 1/4 in. longa por 1/8 mm de largura em cada gárage e uma gagem de tensão única semelhante. Observe os fatores de calibração (ou fator de gagem) para todas as mordaças.
6. Para instalar a gagem de cepa de roseta, primeiro desengreça e limpe a superfície cuidadosamente; lixe a superfície usando lixa progressivamente mais fina até obter uma superfície muito lisa; limpar a superfície com um neutralizador; e cole a gagem da cepa de acordo com as especificações do fabricante. Deixe a cola curar corretamente antes de prosseguir.
7. Teste a resistência das mordaças (tipicamente 120 ohms) e seu vazamento atual para a barra (resistividade, idealmente maior que 5 Mohms) antes de prosseguir.
8. Repita as etapas 1.5 a 1.7 para que a gagem única seja instalada na superfície inferior.
9. Insira a amostra no aparelho cantilever e proteja adequadamente.
10. Conecte as mordaças de tensão a um dispositivo de gravação, como um indicador de tensão Vishay P3. Certifique-se de que a fiação está correta de acordo com as instruções do indicador de tensão e que você sabe qual canal corresponde a cada gagem de tensão.
11. Digite os fatores de gagem apropriados para cada gálage no indicador.
12. Verifique a calibração do dispositivo inserindo uma tensão conhecida que resultará em uma leitura de 5000με a um fator de gagem de 2,00.
13. Registo inicial de carga e tensões.
14. Aplique lentamente 9 incrementos de 0,5kg ou similares na extremidade do feixe. Faça uma pausa a cada passo e permita que as medidas se estabilizem antes de gravar as leituras.
15. Aplique lentamente 9 decréscreções de 0,5kg ou similares. Faça uma pausa a cada passo e permita que as medidas se estabilizem antes de gravar as leituras.
16. Desconecte a gagem da tensão do indicador de tensão e desligue o indicador.
17. Plote a tensão na gage longitudinal versus a tensão na gágio transversal. A inclinação desta linha corresponde à razão de Poisson, v.
18. Determine a inclinação da linha de ajuste melhor do enredo de estresse vs. tensão longitudinal, que é igual ao módulo de Young, E.
19. Compare seus valores de E e v com valores previamente estabelecidos ou publicados (em geral, haverá uma gama de valores dados em vez de um único valor discreto).