Limite de Proporcionalidade

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Limite de Proporcionalidade

O limite de proporcionalidade é o ponto em uma curva de tensão-deformação onde a região de deformação elástica linear faz a transição para uma região de deformação plástica não linear. Em outras palavras, o limite de proporcionalidade determina a maior tensão que é diretamente proporcional à deformação. O ponto de transição pode ser calculado por uma mudança percentual especificada na inclinação. Como o limite de proporcionalidade não é exigido por muitos padrões de teste, ele é frequentemente usado para fins educacionais, em vez de ser usado na prática pela indústria de testes de materiais.

Qual é a diferença entre o limite de proporcionalidade e o limite de elasticidade?

O limite de elasticidade é a maior tensão que pode ser aplicada a um material sem causar deformação plástica (permanente). Para muitos materiais, o limite de elasticidade é equivalente ou quase equivalente ao limite de proporcionalidade. Para outros materiais, como elastômeros, a relação tensão-deformação não é linear e o material ainda estará dentro de sua região elástica muito depois de ter passado por seu limite de proporcionalidade. O limite de elasticidade é essencialmente um valor teórico que é difícil de determinar usando uma máquina de teste universal e, por esta razão, é usado principalmente para fins educacionais, em vez de ser usado na prática pela indústria de testes de materiais.

Qual é a diferença entre o limite de proporcionalidade e a resistência ao escoamento?

Semelhante ao limite de elasticidade, a resistência ao escoamento de um material também pode ocorrer além do limite de proporcionalidade do material. Ao contrário do limite de elasticidade, a resistência ao escoamento em uma curva de tensão-deformação foi definida pelas normas de teste ASTM e ISO. Dependendo do comportamento tensão-deformação do material no escoamento, um cálculo de escoamento preferido é especificado pela norma escolhida. Por exemplo, as normas de teste de metais (ASTM E8 ou ISO 6892) padronizaram um escoamento de deslocamento de 0,2%, o que permite que a indústria de metais avalie objetivamente diferentes metais entre si. A curva de tensão-deformação abaixo exibe a diferença entre o limite de proporcionalidade (variação de 4% na inclinação) e o ponto de escoamento de deslocamento de 0,2% em um teste de metais.

a diferença entre o exemplo de limite proporcional

Pré-ciclagem

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Pré-ciclagem

Um segmento de teste onde a travessa se move para ciclar o corpo de prova entre limites especificados antes do início de um teste. Os dados são capturados durante o segmento de pré-ciclo, mas não são usados para análises subsequentes.

Transdutor de Pressão

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Transdutor de Pressão

Um transdutor de pressão é um dispositivo que converte pressão em um sinal elétrico, sendo, portanto, usado como um sensor de medição.

Os transdutores de pressão de fusão são projetados para medir a pressão em um fluido quente, por exemplo, plástico derretido. Eles são usados em máquinas de processamento, como extrusoras, mas também em instrumentos de laboratório, como reômetros capilares, onde fornecem a principal saída bruta dos testes (com mais precisão do que os sensores de força na travessa / pistão para a maioria das aplicações). A faixa típica é de até 200 MPa (2000 bar ou 30000 psi), mas diferentes faixas estão comercialmente disponíveis para corresponder à faixa de trabalho esperada com a melhor precisão.

Teste solicitado

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Teste solicitado

Para simplificar os testes, os usuários do Bluehill Universal podem usar Métodos de Teste Solicitados para fornecer aos operadores do sistema orientação personalizada, passo a passo, durante todo o processo de teste. Os usuários podem ser solicitados a inserir parâmetros de teste críticos, como nome do operador, número do lote, medição do espécime e notas do espécime antes ou depois do teste. Instruções detalhadas e imagens podem ser adicionadas às telas de prompt para mostrar ao usuário como o teste deve ser configurado, ajudando a manter o procedimento de teste consistente entre vários operadores. Os Métodos de Teste Solicitados podem ser úteis em ambientes onde pode haver vários operadores de teste com vários níveis de experiência.

Coeficiente de Poisson

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Coeficiente de Poisson

O coeficiente de Poisson é a razão entre a expansão ao longo de um eixo e a contração ao longo do eixo oposto quando um material é submetido a forças de tração ou compressão. Aplicar tensão de tração a um elástico, por exemplo, faz com que ele se alongue axialmente e se contraia na direção transversal, tornando-se mais fino à medida que se torna mais comprido. Aplicar forças de compressão a uma bola de borracha fará com que o material se expanda lateralmente ao longo de seu eixo transversal à medida que se contrai longitudinalmente. O coeficiente de Poisson é simplesmente uma expressão dessa relação entre deformações axiais e transversais.

A equação para calcular o coeficiente de Poisson é dada como ν=(-ε_trans)/ε_axial. A deformação transversal (ε_trans) é medida na direção perpendicular à força aplicada, e a deformação axial (ε_axial) é medida na direção da força aplicada. Dentro da região elástica de um determinado espécime, o coeficiente de Poisson é essencialmente constante e é o negativo da razão entre a deformação transversal e a deformação axial correspondente resultante da tensão axial uniformemente distribuída abaixo do limite proporcional do material.

Para um ensaio de tração, a deformação transversal é considerada deformação lateral negativa em um espécime, enquanto a deformação axial é considerada deformação longitudinal positiva. Esses valores são invertidos para um ensaio de compressão. O coeficiente de Poisson não é expresso em unidades e geralmente é positivo, porque todos os materiais comuns apresentam estreitamento em sua área de seção transversal durante o ensaio de tração. A maioria dos materiais tem um coeficiente de Poisson entre 0 e 0,5, com materiais altamente elásticos como a borracha comumente tendo um coeficiente de Poisson em torno de 0,5. A maioria dos metais, como o aço inoxidável, comumente tem um coeficiente de Poisson em torno de 0,3. A cortiça, no entanto, tem um coeficiente de Poisson de praticamente 0, o que significa que a cortiça exibe pouca ou nenhuma deformação lateral ao experimentar uma carga axial e vice-versa, tornando-a a candidata ideal para vedar garrafas de vinho.

Ao testar espécimes de acordo com um padrão, o padrão geralmente exige uma faixa de deformação axial onde o coeficiente de Poisson deve ser calculado. Isso ocorre para que o coeficiente de Poisson seja determinado dentro da região elástica do material. Ao testar de acordo com a norma ASTM D638, por exemplo, o coeficiente de Poisson deve ser calculado dentro de 0,05 a 0,25% de deformação axial. O coeficiente de Poisson é usado principalmente por engenheiros para identificar o quanto um material pode ser esticado ou comprimido antes de falhar. Isso é comumente usado no projeto de novas estruturas porque permite que os engenheiros considerem as mudanças dimensionais esperadas de um determinado material quando sob carga.

Poisson's ratio example