Este sistema é um “laboratório de aprendizado” de bancada, projetado para testar e indicar os efeitos de cargas estáticas ou dinâmicas sobre modelos de vários componentes e estruturas, tais como vigas (vigas em “I”, em “T”, vigas retangulares e arredondadas, etc.), treliças de ponte simples e complexas, vigas cantiléver, treliças de guindaste, etc.

O sistema consiste em:

1. Uma estrutura robusta, em aço, adaptável a uma variedade de montagens e configurações de ensaios.
2. Uma bomba hidráulica de mão com manômetros de alta e baixa pressão e mangueiras para o acoplamento.
3. Aríete hidráulico de duplo efeito, com martelo de 1 polegada.
4. Micrômetro com barras para medida de deflexões de carga.
5. Indicador analógico com barras para medida de deflexões de carga.
6. Manual de instruções ilustrado.
7. Manual de experimentos do estudante.

Os modelos para os ensaios podem ser concebidos pelos estudantes ou pelo professor, ou encomendados ao fabricante.

O computador é incluído
O modelo DT-MA001 pode ser fornecido com os acessórios para aquisição de sinais/valores, incluindo dez extensômetro, dois potenciômetros lineares de precisão com cabos, placa de aquisição de dados e unidade condicionadora de sinais, com software LabView para PC. O computador é incluído. Possui capacidade para gravar e exibir simultaneamente até 8 canais.

Programa

• Carga de tensão até 2200+ libras.
• Carga de compressão até 3700+ libras.
• Viga com tensão e compressão combinadas.
• Carregamento vetorial, simétrico e não simétrico.
• Análise de força a partir das deformações observadas.
• Carga estática ou dinâmica.
• Limites de carga para projeto de treliças de ponte.
• Treliças cantiléver e de guindaste, e limites de carga em projeto de vigas.
• Fadiga de metal.
• Comparações de carga de viga (ex.: viga “I” vs. “T”, sólida vs. oca, etc.).
• Comparações de carga de tensão para metal e plástico usando vigas de seção transversal similar.
• Projeto e análise estrutural.
• Determinações de ponto de ruptura para vários projetos de treliça.
• Determinações de ponto de ruptura para vários materiais de configuração similar.
• Determinação e análise de momento.
• Determinações de carga em viga de concreto reforçado.

• Bastidor de bancada, de construção robusta com lados formados em perfis duplos de aço soldados, para uma precisa fixação dos componentes necessários aos experimentos.
• Medidas internas: 1.250x900mm.
• Largura da ranhura dos perfis: 40mm.
• Medidas externas: 1.400 x 400 x 1.130 mm (montado).
• Peso: 32 kg.

Experimentos:
DT-MA002.01 – Linhas de Influência de uma Viga Gerber

• Familiarização com viga Gerber
• Aplicação do método das secções e das condições de equilíbrio para calcular as forças de suporte para:
• Carga pontual.
• Carga distribuída.
• Carga móvel.
• Determinação das reações internas sob carga estática.
• Curva de força de cisalhamento.
• Diagrama de momento de torção.
• Determinação das linhas de influência sob carga móvel.
• Comparação das reações calculadas e medidas para carga estática e móvel.

DT-MA002.02 – Arco Parabólico

• princípios mecânicos do arco parabólico.
• diferenças entre arcos estaticamente determinados e indeterminados
• medida da deformação do arco sob carga.
• medida das reações dos suportes sobre o arco estaticamente indeterminado sob carga.
• cálculo das reações dos suportes.
• influência de carga pontual ou distribuída sobre as forças de reação e a deformação do arco.

DT-MA002.03 – Arco Tri-Articulado

• Familiarização com arcos triarticulados (simétricos e assimétricos).
• Aplicação do método das seções e das condições de equilíbrio para calcular as forças de apoio para carga pontual, carga distribuída, carga móvel.
• Investigação da influência da carga sobre o empuxo horizontal nos suportes.
• Determinação das linhas de influência para os suportes sobre carga móvel.
• Comparação das reações do suporte calculadas e medidas para carga estática e móvel.

DT-MA002.04 – Esforços em uma Ponte

• Familiarização com ponte suspensa.
• Sob seu próprio peso.
• Sob carga adicional.
• Sob carga igualmente distribuída.
• Sob cargas pontuais desigualmente distribuídas.

• Cálculo da força do tirante.
• Comparação entre valores medidos e calculados da força do tirante.
• Observação do efeito dos momentos internos na pista sob carga desigual.
• Distribuição de carga entre o suporte da pista e o tirante

DT-MA002.05 – Estudos de Problemas Simples de Estabilidade

• Estudo dos problemas de estabilidades em uma barra exposta a flambagem.
• Determinação da carga crítica de flambagem sob condições variadas (articulação elástica, sujeição elástica).
• Forças aplicadas de forma variável por alavanca ou jogo de pesos sobre a barra, com identificação na escala integrada.
• Estudo do comportamento de flambagem sob a influência de forças transversais adicionais e de pré-deformação.

DT-MA002.06 – Deformação de Pórticos

• Relação entre aplicação de carga e deformação da estrutura.
• Diferenças entre estruturas estaticamente determinadas e indeterminadas.
• Familiarização com a teoria elástica de primeira ordem para sistemas estaticamente determinados e indeterminados.
• Aplicação do princípio da superposição.

• Aplicação do princípio dos trabalhos virtuais em estruturas estaticamente determinadas e indeterminadas.
• Determinação de deformação pelo princípio de forças virtuais.
• Determinação de uma carga pelo princípio do deslocamento virtual.
• Comparação entre deformações calculadas e medidas.

DT-MA002.07 – Forças em Diversas Montagens de Treliças Planas

• Medida das forças em barras em vários arranjos de treliças planas
• Dependência da força externa.
• Módulo.
• Direção/sentido.
• Ponto de aplicação.

• Comparação dos resultados das medidas com métodos matemáticos
• Método das juntas.
• Método das seções de Ritter.

• Princípio básico: medida de forças usando extensômetros.

DT-MA002.08 – Forças em Treliças Hiperestáticas

• Medida das forças nas barras em treliças planas estaticamente determinadas e hiperestáticas.
• Distribuição de forças em treliças planas em função do uso de uma barra extra.
• Dependência das forças na barra em função da força externa
• Módulo.
• Direção/sentido.
• Ponto de aplicação.

• Comparação dos resultados das medidas com métodos matemáticos.
• Método das juntas.
• Método das seções de Ritter.
• Princípio básico: medida de forças usando extensômetros.

DT-MA002.09 – Torção em Barras

• Torção de uma barra.
• Módulo de elasticidade de cisalhamento e segundo momento de área.
• Ângulo de torção em função do comprimento de fixação.
• Ângulo de torção em função do torque.

• Influência da rigidez sobre a torção.
• Barra arredondada com seção transversal completa.
• Tubo.
• Tubo, com fenda longitudinal.
• Tubo quadrado.

• Cálculo do ângulo de torção.
• Comparação do ângulo de torção calculado e medido.

DT-MA002.10 – Deformação de Treliças

• Deformações em treliças estaticamente determinadas.
• Deformação elástica sob carga pontual na treliça.
• Cálculo da reação das forças de apoio na barra.
• Princípio do trabalho e da energia na deformação.
• Aplicação do primeiro teorema de Castigliano para calcular a deformação em um ponto definido.
• Verificação da deformação calculada pelo princípio do trabalho virtual.
• Comparação das deformações de diferentes treliças sob a mesma carga.
• Comparação das deformações medidas e calculadas.

DT-MA002.11 – Métodos de Determinação da Linha Elástica

• Linhas elásticas para vigas estaticamente determinadas ou indeterminadas sob carga.

• Determinação da linha elástica de uma viga por.
• Princípio dos trabalhos virtuais (cálculo).
• Analogia de Mohr (método do momento de área; representação gráfica).
• Aplicação do princípio da superposição

• Determinação de.
• Deflexão máxima da viga.
• Ângulo de inclinação da viga.
• Comparação entre os valores medidos e calculados para ângulo de inclinação e deflexão.

DT-MA002.12 – Catenária

• Determinação da catenária de um cabo em suspensão:
• Apenas sob o seu próprio peso.
• Com pesos adicionais.
• Em caso de ser uma estrutura simétrica (com apoios da mesma altura).
• Em caso de ser uma estrutura assimétrica.
• Medição da curvatura.
• Comparação dos valores teóricos e experimentais.

DT-MA002.13 – Equilíbrio em um Plano Estaticamente Determinado

• Estudo experimental do princípio da “coerção livre” na estática, por equilíbrio em um sistema plano estaticamente determinado
• Cálculo das reações de apoio para uma determinada posição do peso móvel e o ângulo de apoio conhecido.
• Aplicação das equações de equilíbrio estático.
• Compensação das reações de apoio por forças nos cabos.
• Influência da posição dos pesos móveis nas reações que ocorrem nos apoios.
• Influência da inclinação da escada nas reações que ocorrem nos apoios.

DT-MA002.14 – Conjunto Experimental de Vibrações Livres de uma Barra

• Vibrações livres de uma barra de flexão vertical.
• Vibrações livres de uma barra de flexão horizontal.
• Determinação das frequências naturais de acordo com Rayleigh.
• Influência do comprimento livre de fixação e do peso sobre a frequência natural.

Montagem do experimento DT-MA002.14

Possui painel elétrico com mostradores digitais para força e deslocamento, com botões e chaves localizados ao lado do sistema, dispondo ainda de uma saída de dados USB para interconexão com um PC.

Programa

• Teste de dureza Brinell.
• Ensaio de compressão.
• Ensaio de tração.
• Registro e plotagem de dados em um PC.
• Ensaio em molas prato e helicoidais.

Programa

• Representação dos casos de flambagem de Euler
  • Extremidade engastada-livre.
  • Extremidade articulada-articulada.
  • Extremidade engastada-articulada.
  • Extremidade engastada-engastada.

• Análise da relação entre o comprimento de flambagem e a carga crítica de flambagem.
• Análise da relação entre a carga crítica de flambagem e as várias formas de suporte.
• Análise da relação entre o comprimento de flambagem e as diferentes formas de suporte.

Programa

• Análise da flexão de vigas para diferentes seções e comprimentos.
• Determinação do Módulo de Elasticidade para aço inoxidável.
• Análise da relação entre o momento de torção, comprimento da viga e ângulo de torção de um eixo.
• Determinação do Módulo de Rigidez para aço, bronze e alumínio.

Programa

• Análise da teoria de flambagem de Euler.
• Determinação experimental da relação entre a carga de flambagem para diferentes espessuras e formas das barras de teste.
• Determinação experimental da relação entre a carga de flambagem e os métodos de suporte das barras de teste.
• Determinação das diferenças de carga crítica para diferentes comprimentos e diferentes seções de barra.
• Medição da deflexão lateral.

Programa

• Análise de vigas cantilever sujeitas a cargas em diferentes pontos.
• Demonstração da força cortante como a soma algébrica dos componentes transversais das forças para um lado da seção.
• Demonstração do momento fletor como a soma algébrica dos momentos das forças para um lado da seção.
• Análise do equilíbrio e das forças de balanceamento aplicadas quando as massas aplicadas são variadas.

Programa

• Determinação dos princípios básicos do teste de resistência à fadiga.
• Influência do material na resistência à fadiga.
• Influência do efeito entalhe na resistência à fadiga.
• Influência do comprimento do entalhe na resistência à fadiga.
• Representação das curvas S-N de resistência à fadiga de Wöhler.
• Análise física das regiões formadas na ruptura de peças no teste de fadiga.
• Influência de diferentes raios de arredondamento e qualidades de superfície na resistência à fadiga (requer o elemento adicional recomendado).

Programa

• Determinação dos princípios básicos do ensaio de resistência à fadiga.
• Influência do material na resistência à fadiga.
• Influência do efeito entalhe na resistência à fadiga.
• Influência do comprimento do entalhe na resistência à fadiga.
• Representação das curvas S-N de resistência à fadiga de Wöhler.
• Análise física das regiões de fratura observadas nos ensaios de fadiga.
• Influência de diferentes raios de arredondamento e qualidades de superfície na resistência à fadiga (requer o elemento adicional recomendado).
• Calibração de sensores.

Programa

• Realização de ensaios de torção com corpos de prova de diferentes materiais.
• Determinação da resistência à torção.
• Análise da influência do material do corpo de prova na relação entre o momento e o ângulo de torção.
• Análise da influência do comprimento do corpo de prova na relação entre o momento e o ângulo de torção.
• Determinar experimentalmente a relação entre o momento de torque e a deformação angular do eixo.
• Determinar experimentalmente a relação entre o comprimento da barra de teste e o ângulo de rotação do eixo para a mesma carga de torção.