Aula prática Quimica e ciência dos materiais – U4_Classificação e propriedade dos materiais

Aula prática Quimica e ciência dos materiais 

“ROTEIRO DE AULA PRÁTICA
NOME DA DISCIPLINA: QUÍMICA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS
Unidade: U4_CLASSIFICAÇÃO E PROPRIEDADE DOS MATERIAIS
Aula: A1_MATERIAIS METÁLICOS
OBJETIVOS
Definição dos objetivos da aula prática:
Analisar os dados de um ensaio de tração para obter as principais propriedades mecânicas desse
material.
INFRAESTRUTURA
Instalações – Materiais de consumo – Equipamentos:
LABORATÓRIO DE INFORMÁTICA
Equipamentos:
• Computador com acesso à internet
~ 1 unid. 1 aluno
SOLUÇÃO DIGITAL
MDSolids – software educativo para estudo das propriedades e características de materiais e
estruturas sob carregamento. É constituído por um conjunto de módulos que compreendem os
seguintes temas: comportamento de pilares e vigas, flexão, torção, esforço axial, estruturas
estaticamente indeterminadas, treliças, propriedades de secções e círculo de Mohr.
Link: https://static-archives.git-pages.mst.edu/mdsolids/
EQUIPAMENTO DE PROTEÇÃO INDIVIDUAL (EPI)
Para a utilização do laboratório de informática não há necessidade de EPI’s.
PROCEDIMENTOS PRÁTICOS
Procedimento/Atividade nº 1 (Virtual)
CONSTRUÇÃO DE UM DIAGRAMATENSÃO/DEFORMAÇÃO PARA ANÁLISE DO MATERIAL
Atividade proposta: Caracterização de um material através de suas principais propriedades
mecânicas pela análise de um diagrama tensão/deformação.
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Procedimentos para a realização da atividade:
Em seu AVA, você irá encontrar o link que dará acesso ao software MDSolids. A partir do acesso
ao software, segue o procedimento a ser realizado para o desenvolvimento da atividade.
Ao acessa o link, uma tela inicial do software abrirá, semelhante à tela a seguir.
O software está em língua inglesa, e não há como realizar a tradução para o português.
Contudo, por ser bem didático e intuitivo, o fato de estar em outro idioma não dificultará sua
utilização e execução da atividade proposta.
E ainda, para se familiarizar com o software, navegue por ele, explore cada módulo, recursos
disponíveis e como ele poderá ser utilizado para aplicações futuras na área de materiais,
auxiliando na compreensão de conteúdo.
Para dar início à atividade prática, abra o primeiro módulo (Problem Library), clicando sobre ele.
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Feito isso, aparecerá uma tela inicial em que algumas informações devem ser escolhidas.
Para execução da atividade, escolha as seguintes informações: “Material Properties” e “Stressstrain curves”.
Público5
Ao selecionar essa opção, aperte o botão “Go” ao final da página. Feito isso, abrirá uma nova
tela, para colocar as informações de força e deformação (alongamento) obtidas em um ensaio de
tração.
As duas colunas em amarelo (force e deformation) são editáveis, para colocar os valores obtidos
em um ensaio destrutivo de tração. Para isso, utilize os dados a seguir:
Força (N) Deformação/Alongamento (mm)
0 0,0000
200 0,0125
400 0,0250
600 0,0375
800 0,0503
Público6
1000 0,0631
1200 0,0759
1400 0,0887
1600 0,1015
1800 0,1143
2000 0,1271
2200 0,1671
2400 0,2071
2600 0,2571
2600 0,3071
2800 0,4371
3000 0,5171
3500 0,6071
4000 0,7595
4500 0,9571
5000 1,1571
5300 1,4571
5000 1,8571
4800 2,2571
4500 2,6571
Modifique as unidades das grandezas força (force) e comprimento (length). Utilize Newton (N) e
milímetro (mm), respectivamente. Já para pressão (stress) e deformação (strain), utilize mega
Pascal (MPa) e milímetro por milímetro (mm/mm), respectivamente.
Para análise do material, considere um comprimento efetivo (gage length) do corpo de prova de
0,3m (300mm), com área de 7,07 mm2
. Utilize a unidade de área para milímetros quadrados
(mm2
). Coloque esses dados na tela do software.
Como temos 25 dados de força e deformação (alongamento), ajuste a tabela para 25 linhas,
utilizando as setas.
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Agora, coloque as informações na tabela e aperte o botão “Plot” para o programa construir o
gráfico. Observe que os dados de tensão e deformação são calculados pelo próprio programa, e
o gráfico é gerado.
Esse é o diagrama tensão/deformação para o material que está em análise.
➔ Avaliando os resultados:
Com os dados obtidos no experimento, responda:
1. O material que está em análise é dúctil ou frágil? Por quê?
2. Qual os valores para tensão máxima e tensão de ruptura encontrados?
3. Com os dados fornecidos pelo diagrama, é possível calcular o módulo de elasticidade? Qual
seu valor?
Checklist:
✓ Acessar seu AVA;
✓ Clicar no link do software;
✓ Utilizar o módulo “Problem Library”;
✓ Ir para o tópico de propriedade dos materiais;
✓ Modificar as unidades de medida das grandezas;
✓ Construir a tabela com os dados fornecidos;
✓ Plotar o diagrama e analisar os dados;
✓ Avaliar os Resultados.
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RESULTADOS
Resultados de Aprendizagem:
Como resultados dessa prática será possível compreender como construir um diagrama
tensão/deformação e poder analisar para obter as principais propriedades mecânicas do material
avaliado.
ESTUDANTE, VOCÊ DEVERÁ ENTREGAR
Descrição orientativa sobre a entregada da comprovação da aula prática:
Ao final dessa aula prática, você deverá enviar um arquivo em word contendo as informações
obtidas no experimento, os cálculos realizados, em conjunto com um texto conclusivo a respeito
das informações obtidas. O arquivo não pode exceder o tamanho de 2Mb.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Descrição (em abnt) das referências utilizadas”

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