Publicação: Avaliação da incerteza associada ao módulo de elasticidade no ensaio de tração
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA AEROESPACIAL
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Resumo
O conhecimento do módulo de elasticidade dos aços e ligas é importante em diversos setores
profissionais, desde produtores e consumidores de materiais até organizações de pesquisa e
agências governamentais, com necessidades e aplicações diferentes. Este trabalho avaliou a
incerteza associada ao módulo de elasticidade a partir do ensaio de tração realizado pela
máquina de teste universal da fabricante Instron® modelo 8801 utilizando o método GUM.
Foram considerados um corpo de prova (CP) de secção transversal cilíndrica, fabricado em
aço 4340 e um CP de secção transversal retangular, fabricado em aço 304. As rotinas de
cálculo da incerteza foram implementadas utilizando o Matlab®R2018b para evitar erros de
cálculo e realizar a leitura direta do arquivo Excel® gerado pela máquina de teste. Para a
probabilidade de abrangência de 95 % e fator de abrangência de 12,71, o resultado de
medição para o CP cilíndrico é de 214,55 ± 2,97 GPa, enquanto para o CP retangular é de
163,66 ± 2,53 GPa. A incerteza expandida associada ao módulo de elasticidade do CP
cilíndrico representa 1,38 % da média, enquanto que ao CP retangular é 1,55 %. Estes
resultados podem ser considerados adequados tendo em vista que quando comparados com
os encontrados na literatura são similares.
Abstract
Knowledge of the elasticity modulus of steels and alloys is important in many professional sectors, from material producers and consumers to research organizations and government agencies, with different needs and applications. This study evaluated the uncertainty associated with the modulus of elasticity provided by a tensile test performed by the Instron® model 8801 universal testing machine using the GUM method. A cylindrical cross-section specimen made of 4340 steel and a rectangular cross-section specimen made of 304 steel were considered. The uncertainty calculation routines were implemented using Matlab®R2018b to avoid calculation errors and perform the direct reading of the Excel® file generated by the testing machine. For the 95 % coverage probability and coverage factor of 12.71, the measurement result for cylindrical specimen is 214.55 ± 2.97 GPa, while for rectangular specimen it is 163.66 ± 2.53 GPa. The expanded uncertainty associated with the modulus of elasticity of cylindrical specimen represents 1.38 % of the mean value, whereas for rectangular specimen is 1.55 %. These results can be considered adequate since they are similar to those found in the literature.
Palavras-chave
Incerteza de medição, Método GUM, Módulo de elasticidade, Uncertainty of measurement, GUM method, Modulus of elasticity
Citação
REIS, Filipe Soares. Avaliação da incerteza associada ao módulo de elasticidade no ensaio de tração. 2022. 72 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Aeronáutica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2022.