1. Procedimento
1.1. Equipamentos utilizados:
1.1.1. Aparelho de torção
1.1.2. Relógio Comparador
1.1.3. Paquímetro
1.2. Objetivos:
1.2.1. Verificar a proporcionalidade entre torque e o angulo de torção na fase elástica
1.2.2. Determinar o módulo de elasticidade transversal (G) no eixo do sólido
1.3. Características do corpo de prova:
1.3.1. Diâmetro: 8 mm
1.3.2. Material: Aluminio
1.3.3. Braço de alavanca do torque :b = 100mm
1.3.4. Momento Polar de Inércia (J): 402,12mm^4
1.3.5. Coeficiente de Poisson: 0,33
1.3.6. Comprimento do eixo(𝑙): 600mm
1.3.7. Posição do relógio comparador: a = 80mm
1.3.8. Relógio Comparador: 1 ND= 10-2mm
2. Análise dos resultados
2.1. Com a tabela dos dados de força, torque aplicado e número de divisões do relógio comparador, pode-se calcular por meio das fórmulas o torque, os angulos φ e γ, a tensão tangencial τ e o módulo de elasticidade G.
2.2. Através da regressão linear da tensão e deformação do cisalhamento: encontra-se G ≅ 27193 𝑀Pa
2.3. Depois é criado uma simulação no ansys para verificar a precisão e acurácia do resultado
3. Teoria
3.1. A torção é um tipo de deformação em forma de rotação em um eixo do sólido.
3.1.1. É muito importante diversas aplicações, desde enroscar um parafuso ao comportamento de um rotor ou turbina.
3.2. Para seções transversais circulares, são válidas as fórmulas:
3.2.1. γmáx = φ*r/l
3.2.1.1. Onde φ é o ângulo na abertura perpendicular ao eixo - γ o ângulo de abertura formado paralelo ao eixo de rotação. -r é o raio da seção -l o comprimento do sólido
3.2.2. Se o material é linear elástico (tensões proporcionais a deformações) pode-se escrever a tensão tangencial τ como:
3.2.2.1. Substituindo nessa equação as integrais de área e força. Chega-se na expressão:
3.2.2.2. G = T*l/φ*J
3.2.2.3. Onde T é o torque e J o momento de inércia do sólido.
3.2.3. τ = G*γ