Projeto, dimensionamento e testes de um dispositivo para ensaios de compressibilidade em elastômeros

Abstract

O ensaio de compressibilidade é um dos ensaios de caracterização constitutiva de elastômeros, juntamente com os ensaios de tração uni e bi-axial, de cisalhamento e de compressão. Este ensaio possibilita a determinação direta do módulo de compressibilidade do material, e sua magnitude permite inferir sobre o uso de modelos constitutivos incompressíveis ou compressíveis para um dado material. Dentre as variações deste ensaio, o de compressão confinada é a mais comum. No entanto, é um ensaio raramente utilizado devido à necessidade de um aparato que suporte as altas pressões envolvidas, e a manufatura de corpos de prova cilíndricos. Este trabalho apresenta o projeto, construção e testes de um dispositivo para realização do ensaio de compressibilidade. O dispositivo foi calculado para suportar cargas típicas com segurança e testado para duas amostras de borracha, uma compressível e outra incompressível. O equipamento apresentou desempenho desejado e está sendo incorporado ao Grupo de Mecânica Aplicada (GMAp) da UFRGS.

The compressibility test is one of the constitutive characterization tests of elastomers, together with the uni- and bi-axial tensile, shear and compression tests. This test allows the direct determination of the material's compressibility module, and its magnitude allows inferring about the use of incompressible or compressible constitutive models for a given material. Among the variations of this test, the one of confined compression is the most common. However, it is a test rarely used due to the need for an apparatus that withstands the high pressures involved, and the manufacture of cylindrical specimens. This work presents the design, construction and testing of a device to perform the compressibility test. The device was calculated to safely support typical loads and tested for two rubber samples, one compressible and the other incompressible. The equipment presented the desired performance and is being incorporated into the Applied Mechanics Group (GMAp) at UFRGS.