Desenvolvimento de uma metodologia para caracterização experimental de materiais poliméricos sob carregamento axial de impacto

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia MecânicaNo campo industrial há uma infinidade de peças mecânicas em que o modo de falha característico é por impacto. Assim, a resistência ao impacto é uma importante característica do material em um projeto que busca eliminar as possibilidades de falha prematura. O impacto é uma solicitação dinâmica de curta duração e de intensidade elevada que, por sua natureza, pode produzir danos importantes nos materiais. Pode-se afirmar que o uso de produtos plásticos é cada vez maior na engenharia, de tal maneira que se faz necessário o estudo de suas propriedades, assim como, o tipo de ensaio mais apropriado para caracterizar o material, sob diferentes condições de carregamentos. É imprescindível, quanto ao uso de materiais poliméricos em engenharia, encontrar as propriedades mecânicas e a resistência no início de propagação de trincas a diferentes velocidades. O principal enfoque deste trabalho é desenvolver uma metodologia para caracterizar experimentalmente as propriedades mecânicas do polivinil clorídrico rígida (PVC), sob a influência de carregamento de impacto a baixa velocidade. Para tal, é preciso o desenvolvimento de uma metodologia para processar e analisar dados experimentais, que permitam captar a resposta mecânica do material, o mais perto possível da verdadeira. Além disso, foi necessária a concepção e construção de uma bancada para ensaio por impacto, a fim de permitir a medição e avaliação, com precisão, de grandezas como força (célula de carga para impacto, capacidade 3000 N), deformação (extensômetros colados no corpo de prova), deslocamento (transdutor de deslocamento - clip gage) e um sistema de aquisição de alta freqüência. In the industrial field, there is an infinity of mechanical pieces in that the characteristic flaw is for impact. Therefore, the resistance to the impact is an important characteristic of the material in a project that looks for to eliminate the possibilities of premature flaw. The impact is a dynamic solicitation of short duration and of high intensity that, for your nature, it can produce important damages in the materials. It can be affirmed that the use of plastic products is every time larger in the engineering, in such a way that is done necessary the study of your properties, as well as, the type of more appropriate tests to characterize the material, under different conditions of loading. It is indispensable, with relationship to the use of polimerics materials in engineering, to find the mechanical properties and the resistance in the beginning of propagation of cracks to different speeds. The principal focuses of this work it is to characterize experimentally the mechanical properties of the rigid polyvinyl chloridric (PVC), under the influence of impact loading the low speed. For such, it is necessary the development of a methodology to process and to analyze experimental data, that allow to capture the mechanical characterization of the material, the close possible of the true. Besides, it was necessary the conception and construction of experimental apparatus for impact, in order to allow the measurement and evaluation, accurately, of greatness as force (load impact cell, capacity 3000 N), deformation (strain gage), displacement (clip gage) and a high frequency acquisition system