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Resumo

O trabalho de análise experimental de tensões mecânicas em peças, na maioria dos casos, utiliza sistemas de aquisição de dados com expressivo custo de mercado. O artigo apresenta um estudo comparativo entre testes de tensões mecânicas utilizando a técnica experimental, numérica e analítica em corpos de prova fabricados em chapas de aço, nas condições com furo e ausência de furo. Dois modelos virtuais em 3D idênticos as chapas reais foram construídos e realizadas simulações numéricas de acordo com valores prescritos de força e condições de contorno. Um sistema proposto de baixo custo para aquisição dos sinais numéricos pelos strain gauges foi utilizado e definida as condições de contorno com base no modelo virtual. No método analítico, para o estudo comparativo, foram utilizadas às equações constitutivas da resistência dos materiais baseadas no regime linear elástico do material sendo os resultados apresentados em porcentagem de erro relativo à formulação analítica, onde para resultado positivo o valor é inferior ao analítico e resultado negativo o valor é superior. Para os corpos de prova na condição sem furo o máximo erro relativo para o método numérico foi de -34 % com carregamento de 1,4 N e o experimental foi de 25,8 % com carregamento de 1,4 N. Para os corpos de prova na condição com furo, o máximo erro relativo para o método numérico foi de -87,8 % com carregamento de 1,4 N e o experimental foi de 30,7 %, ambos no carregamento de 10,4 N. Erros relativos mínimos de 0,27 % e 0,7 % foram encontrados utilizando o método experimental. Embora um sistema de aquisição de dados estiver apto a trabalhos desde ambientes controlados até complexos, como mineração, de acordo com os resultados, percebe-se que temperatura, umidade relativa do ar e propriedades mecânicas do material, influencia nos valores mensurados pelo sistema de aquisição de dados. Entretando, apesar das variações do processo, o sistema proposto de aquisição de dados de baixo custo apresentou boa aproximação em relação aos métodos numérico e analítico.

Palavras-chave

tensões mecânica experimental numérico analítico

Article Details

Como Citar
Mota da Fonseca, W. (2021). Estudo comparativo da proximidade e qualidade dos resultados entre um sistema de medição de baixo custo com strain gauges e as soluções numérica e analítica. Exatas & Engenharias, 11(31), 1-23. https://doi.org/10.25242/885X103020202230