Como determinar o módulo de ruptura

Escrito por lela bast | Traduzido por franciele gobi
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Como determinar o módulo de ruptura
Pesos diferentes podem ser usados para testar o módulo de ruptura de um material (Hemera Technologies/PhotoObjects.net/Getty Images)

Os módulos de ruptura são a força máxima determinada em um teste de dobramento ou torção. O teste de dobramento é baseado no estresse de fibra máximo na falha, e o teste de torção é baseado no estresse de cisalhamento máximo na fibra extrema de um membro circular na falha. Geralmente, o módulo de ruptura refere-se ao ponto triplo do teste de dobramento em materiais frágeis, como cerâmica ou concreto. Saber como determinar e calcular o módulo de ruptura para um material específico é importante porque fornece informações sobre a força máxima que uma substância pode suportar antes da ruptura.

Nível de dificuldade:
Desafiante

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O que você precisa?

  • 3 vigas de 15 x 15 x 50 cm
  • Suportes angulares
  • Epóxi de secagem rápida
  • Martelo
  • Formão
  • Caneta de tinta permanente
  • Quadro de deflexão
  • Máquina de testes com capacidade para 20 kip (89 kN)
  • Controlador de carga
  • Coletor eletrônico de dados
  • Suporte LVDT +/- 0,25 cm

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Instruções

    Módulo de teste de ruptura/dobramento

  1. 1

    Seque a superfície de cada viga para fixar os suportes angulares e nomeá-los. Utilize epóxi para colar os suportes angulares ao centro do topo da face inferior, a aproximadamente 25 cm das pontas. A face superior é a superfície rugosa, acabada. Marque esse local antes de colar.

  2. 2

    Marque as vigas a 4 cm das pontas e 7,5 cm a partir do topo/fundo nas superfícies superior e inferior, rugosa e lisa. Essas marcas serão usadas para o quadro de deflexão.

  3. 3

    Marque as vigas a 4 cm, 18,5 cm e 34 cm a partir da ponta.

  4. 4

    Carregue a amostra no máquina de testes com capacidade para 20 kip. Utilize uma cabeça de carregamento com dois rolos com 15 cm de distância entre si. Fixe o pino e os rolos a partir da parte inferior da placa base com parafusos.

  5. 5

    Fixe o quadro de deflexão parafusando-o nos pontos marcados na viga com o suporte LVDT logo abaixo do suporte angular.

  6. 6

    Configure o controlador de carga. Conecte o controle à célula de carga e ao LVDT. Teste a carga.

    Cálculo do módulo de ruptura

  1. 1

    Grave dados de testes, incluindo carga na ruptura, distância entre as bordas em nas quais a amostra está apoiada, largura média da amostra e profundidade média da amostra. Converta a carga de ruptura para quilogramas e todas as outras medidas para cm.

  2. 2

    Multiplique a carga de ruptura por três e pela distância entre as bordas nas quais a amostra está apoiada.

  3. 3

    Multiplique por dois a largura média da amostra e o quadrado da profundidade média da amostra.

  4. 4

    Divida o primeiro número pelo segundo. O resultado é o valor do módulo de ruptura em quilogramas por centímetro quadrado (kg/cm²).

Dicas & Advertências

  • Certifique-se de que todos os parafusos e porcas estão apertados no quadro, contra a viga. Se qualquer um dos componentes estiver frouxo, a viga pode romper-se espontaneamente. Sempre certifique-se de que a "proteção de carga" esteja ligada ao instalar a viga ou o equipamento.
  • Certifique-se de que todo o equipamento funciona corretamente antes de seguir os passos.
  • Leia os manuais para todos os controladores antes de continuar.
  • Não tente isso a não ser que já saiba como operar todo o maquinário utilizado.
  • Existe uma chance de as vigas quebrarem, o que pode causar danos físicos.

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