Determinação do módulo de elasticidade em aços e alumínio através da frequência natural comparado ao ensaio de tração

Resumo

Muitos materiais, quando em serviço, são submetidos a forças ou cargas. Nestas situações é necessário conhecer as propriedades do material, dentre estas o módulo de elasticidade, para se projetar peças e dispositivos, de forma que qualquer deformação resultante seja previsível e não o suficiente para ocorrer deformações plásticas, fadiga acelerada ou até mesmo a fratura. Neste artigo foi utilizado um método dinâmico para determinar o módulo de elasticidade de uma liga de alumínio e de dois tipos de aços medindose a frequência natural de vibração, sem a necessidade de destruir o corpo de prova, como em ensaios de tração por exemplo. O procedimento experimental consistiu em submeter o material a impactos controlados, para obter as frequências naturais por meio de um acelerômetro. Com os resultados das frequências, utilizando-se de meios matemáticos propostos pela norma ASTM E 1876, pode-se definir o módulo de elasticidade do material. Este procedimento pode identificar o módulo de elasticidade do material de uma maneira não-destrutiva, rápida e de boa confiabilidade. Com a intensão de obter parâmetros que possam gerar um nível de confiabilidade nos ensaios, foi realizada a comparação dos resultados deste experimento com os resultados obtidos no ensaio de tração, onde a diferença do aço Domex 700 entre os métodos foi de 3,22%, a diferença do aço SAE 1522 foi de 1,68% e a diferença da liga de alumínio 1200H14 foi de 6,27%, mostrando assim que o método é válido e que os resultados foram semelhantes. Palavras chave: Módulo de elasticidade; Frequência natural; Ensaio de tração