Torcímetro digital para teste de torção em materiais e avaliação dos parâmetros elasto-plásticos de cisalhamento

IF 0.5 4区 材料科学 Q4 MATERIALS SCIENCE, MULTIDISCIPLINARY
Maurício Ireno Betemps, R. Barbieri, G. Verran
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Abstract

Neste trabalho estao mostrados o projeto, os principais componentes e os resultados obtidos com o prototipo de um torcimetro digital que foi construido para medir a variacao do ângulo de torcao em ensaios mecânicos de materiais. Este dispositivo foi construido utilizando um encoder magnetico, modelo AS5048A, com 14 bits de resolucao e para o processamento dos dados foi utilizada uma placa microcontroladora Arduino Mega 2560. Alem do baixo custo dos componentes eletronicos e mecânicos, outra vantagem do sistema de medicao desenvolvido e a grande quantidade de aplicativos gratuitos disponiveis para o processamento e aquisicao dos dados com a placa microcontroladora utilizada. Foram realizados testes para verificar a exatidao nas leituras da variacao angular e ensaios de torcao com corpos de prova tubulares de aluminio (liga AA6351T6) para avaliar o desempenho do sistema de medicao em ensaios monotonicos. A relacao de Ramberg-Osgood foi utilizada para descrever o comportamento do material e as tensoes de cisalhamento foram avaliadas empregando relacoes nao lineares propostas por diferentes autores. Os dados obtidos indicam que o torcimetro digital apresentou resultados satisfatorios para a obtencao do ângulo de torcao e as principais vantagens deste dispositivo incluem a medicao do ângulo de torcao sem contato, linearidade, boa acuracia, faixa de medicao ilimitada, tamanho reduzido e baixo custo para confeccao.  Palavras-chave: torcimetro, ensaio de torcao, ângulo de torcao.
用于材料扭转试验和弹塑性剪切参数评价的数字扭转仪
在这项工作中,展示了设计,主要部件和获得的结果与原型数字扭转计,建立了一个测量扭转角变化的材料力学试验。该设备采用14位分辨率的磁性编码器AS5048A,数据处理采用Arduino Mega 2560微控制器板。除了电子和机械部件的低成本外,所开发的医疗系统的另一个优势是,使用的微控制器板有大量的免费应用程序来处理和获取数据。对铝管状试样(AA6351T6合金)进行了角变化读数和扭转试验的准确性测试,以评估药物系统在单调试验中的性能。用Ramberg-Osgood关系来描述材料的行为,用不同作者提出的非线性关系来评估剪切应力。数据表明,数字扭转计在获得扭转角方面取得了令人满意的结果,该装置的主要优点是无接触扭转角、线性、精度好、用药范围不限、体积小、制作成本低。关键词:扭转计,扭转试验,扭转角。
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Materia-rio De Janeiro
Materia-rio De Janeiro MATERIALS SCIENCE, MULTIDISCIPLINARY-
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