Title

ESTIMATIVA DO MÓDULO DE TENACIDADE ATRAVÉS DE INTEGRAÇÃO NUMÉRICA

ESTIMATING TENSILE TOUGHNESS THROUGH NUMERICAL INTEGRATION

Authorship

Daniel Antonio Kapper Fabricio; Bill Paiva dos Santos; João Vítor Herrmann; Telmo Roberto Strohaecker

Daniel Antonio Kapper Fabricio

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Bill Paiva dos Santos

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João Vítor Herrmann

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Telmo Roberto Strohaecker

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DOI

10.5151/1516-392X-24405

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Abstract

O módulo de tenacidade é um parâmetro que representa a energia absorvida por um material até a ruptura, e é uma variável importante para avaliar se o material sofrerá fratura quando em serviço. A tenacidade é determinada através da área sob a curva tensão-deformação de engenharia, a qual é difícil de ser calculada analiticamente. Assim, o presente trabalho propõe a utilização de métodos numéricos para o cálculo do módulo de tenacidade através de planilhas eletrônicas. Como resultados são apresentados o procedimento desenvolvido e os valores obtidos na estimativa da tenacidade de uma amostra, assim como a comparação do resultado com o valor calculado analiticamente e com o valor calculado através de um método simplificado. Conclui-se que o valor numérico calculado é tão próximo do verdadeiro quanto maior o número de pontos obtidos na curva tensão-deformação de engenharia, viabilizando a utilização desse método na estimativa da tenacidade de uma ampla gama de materiais. Além disso, o método numérico pode ser usado na determinação de outras propriedades calculadas através da área sob curvas.

The toughness modulus is a parameter that represents the energy absorbed by a material until failure, and is an important variable to assess whether the material will suffer fractures while in operation. The toughness is determined by the area under the engineering stress-strain curve, which is difficult to be calculated analytically. Thus, this paper aims to use numerical methods to estimate the toughness modulus through spreadsheets. As result, there are presented the procedure used and the values obtained in the estimation of the tenacity of a sample, comparing this result with the value calculated by the analytical method and with the value estimated by a simplified method. It is concluded that the numerical value is calculated as close to true as the greatest number of points obtained in the engineering stress-strain curve, enabling the use of this method to estimate the toughness of a wide range of materials. Furthermore, the numerical method can be used to determine other properties calculated by areas under curves.

Keywords

Cálculo numérico; Integração numérica; Módulo de tenacidade; Ensaio de tração

Numerical calculus, Numerical integration; Tensile toughness; Tensile test