Capítulo 1 e 2

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Exercícios de Processos de Conformação

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Capítulo 1 e 2

  1. 1. EXERCÍCIOS Capítulo 1 e 2: Fundamentos de elasticidade e plasticidade Estes capítulos apresentam um conjunto de problemas sobre os aspectos fenomenológicos básicos de elasticidade e plasticidade com o objetivo de estabelecer a ligação entre a elasticidade e a física de fabricação. Problema 1: Considere a deformação plástica do bloco paralelepipédico e cubo que se encontra representado na figura estabeleça a condição de incompressibilidade x+y+x= 0 Característica da deformação plástica dos materiais metálicos Problema 2 Um arame utilizado na fabricação de um clipe de papel com um milímetro de diâmetro é produzido por trefilação a partir de um arame com 10mm de diâmetro. Calcule as extensões verdadeiras erro nominais que o material do arame sofre nas direções longitudinal, radial e tangencial durante trefilação. Problema 3 Ascensão transversal de um varão metálico reduzir por intermédio de uma sequência de 3 operações de extrusão direta cada uma das operações de extrusão permite uma redução de seção igual a 10%. a) Determine o valor da deformação verdadeira efetiva no final do processo. b) Estabeleça uma relação entre o comprimento inicial e final do varão. c) Determine o valor da deformação de engenharia no final do processo. d) Utilize o item “a” para verificar que as deformações verdadeiras são aditivas. Problema 4 Um corpo de prova cilíndrico com comprimento inicial de referência igual a 50 mm e com 13 mm diâmetro é submetido a uma força de tração de tração uniaxial igual a 50 kN. Admitindo que a deformação plástica resultante da aplicação da força é uniforme e que por o comprimento de referência do corpo de prova em carga é igual 64 milímetros, determine: a) A tensão e deformação de engenharia b) A tensão e a deformação verdadeiras c) O diâmetro do corpo de prova em carga.
  2. 2. Problema 5 Durante o ensaio de tração uniaxial de um corpo de prova cilíndrico de uma liga de magnésio com um diâmetro d0=12 mm e um comprimento de referencia L0= 30 mm foram registrados os seguintes valores de força e deslocamento. Força F(kN) Alongamento L (mm) 0 0 5 0,0296 10 0,0592 15 0,0888 20 0,15 25 0,51 26,5 0,90 27 (força máx) 1,50 26,5 2,10 25 (fratura) 2,61 No instante de fratura o comprimento de referência é igual a 32,61 mm e o seu diâmetro é igual a 11,74 mm. a) Proceda à representação gr[afica da evolução da força com o deslocamento e da evolução da tensão de engenharia com a deformação de engenharia. b) Determine a tensão de escoamento convencional a 0,2%. c) Determine a tensão de engenharia na ruptura d) Determine o módulo de elasticidade da liga de magnésio. e) Determine a deformação de engenharia na fratura. f) Determine o coeficiente de estricção (ou de redução de área) g) Determine a tensão de engenharia na fratura h) Determine a tensão verdadeira na fratura. i) Determine o módulo de resiliência. Problema 6 O ensaio de tração uniaxial de uma liga de alumínio permitiu obter os seguintes valores de tensão e deformação de engenharia.  (Mpa)   298 0,010 348 0,040 Estes valores foram obtidos em regime plástico e a tensão de ruptura da liga de alumínio é igual a 420 Mpa. a) Proceda à determinação da equação tensão-deformação de Holloman  = k.n e à sua representação gráfica.
  3. 3. b) Calcule o valor da tensão verdadeira correspondente a uma deformação de engenharia igual a 0,06. c) Calcue o valor da tensão de engenharia correspondente a uma deformação de engenharia igual a 0,06. Problema 7 O ensaio de tração uniaxial de um material metálico permitiu obter os seguintes valores de tensão e deformação verdadeiras.  (Mpa)   200 0,05 300 0,15 a) Determine a equação tensão-deformação de Hollomon  = k.n e proceda à sua representação gráfica. b) Calcule o valor da tensão correspondente a uma extensão = 0,3. c) Determine a equação tensão-deformação de Voce, e proceda a representação gráfica. d) Utilize a equação tensão-deformação de Voce para calcular o valor da tensão correspondente a uma deformação = 0,3.

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