D5 Ensaios Mecânicos (Flexão e Fibra)

Tópico

Os testes mecânicos neste modelo abrangem duas geometrias diferentes deste vidro: vidro plano, usando um teste de flexão, e fibra de vidro, usando um teste de tração direta. Como cada geometria é testada de forma diferente, nenhuma compartilha exatamente o mesmo método de teste que a outra.

O teste de flexão, em sua configuração de três ou quatro pontos, mede a resistência à flexão deste vidro em geometria de placa. Este modelo reutiliza, para este teste, o mesmo método de flexão já empregado, para o mesmo propósito, por outro modelo neste conjunto, aquele que descreve o teste de flexão de uma cerâmica. O fato de uma placa de vidro quebradiça ser difícil de segurar para um teste de tração direta sem que a própria fixação cause falha prematura torna a flexão preferível à tração em linha reta, pela mesma razão que motiva este mesmo teste para uma cerâmica. O fato de o momento de inércia da seção transversal do corpo de prova ser maior resulta em uma deflexão elástica máxima menor sob uma determinada carga, da mesma forma que já ocorre naquele modelo reutilizado.

A fibra de vidro, por outro lado, é testada por tração direta, o que é possível porque a fibra possui uma resistência intrínseca muito maior do que a do vidro plano: de acordo com o efeito de escala já estabelecido em outro modelo deste conjunto, a resistência esperada do vidro depende de sua área de superfície exposta, e uma fibra fina tem uma área de superfície exposta muito menor do que uma placa. O fato de a fibra ter uma área de superfície exposta menor torna menos provável que essa superfície contenha defeitos superficiais severos, e a resistência intrínseca da fibra é, consequentemente, muito maior do que a de uma placa do mesmo vidro; essa alta resistência intrínseca permite que a fibra seja submetida a um teste de tração direta sem que a fixação do espécime cause sua ruptura prematura.

Portanto, este modelo, com as duas geometrias deste vidro com as quais foi aberto, faz com que cada uma seja testada da maneira que melhor se adequa à sua própria resistência: a placa, com o mesmo teste de flexão que já reutiliza de uma cerâmica, porque sua resistência não é suficiente para mantê-la em tração direta sem romper; e a fibra, com um teste de tração direta, porque o mesmo efeito de escala que reduz sua superfície exposta é, precisamente, o que lhe confere a resistência intrínseca necessária para tolerar esse suporte.

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