Ensaios Mecânicos: Compressão, Cisalhamento e Fadiga
A compressão é um esforço contínuo semelhante à tração, mas com sentido oposto. É o tipo de característica de trabalho das colunas ou pilares que recebem peso na mesma direção. A compressão é muito importante em relação ao comprimento da barra e às dimensões da seção transversal. As amostras de teste de compressão de materiais pétreos (concreto, pedras, etc.) são em forma de cilindro com altura igual a duas vezes o diâmetro. Também são realizados com sondas em forma de prisma ou cubo. O modo de quebra tem características diferentes da tração. Nos metais, o ensaio de compressão é raro. No caso dos metais dúcteis, o ensaio é semelhante para a unidade de medida, conseguindo os três períodos (proporcionalidade, escoamento e ruptura). Nos metais moles (chumbo, cobre, etc.), o primeiro período é quase inexistente e, às vezes, o fluxo é tão importante que leva a grandes deformações sem ruptura.
Resistência ao cisalhamento: determina o comportamento do material sob uma tensão constante, aumentando gradualmente até chegar à ruptura (chaves, rebites, parafusos, porcas, etc.).
Teste de perfuração: é um teste de corte, mas em uma superfície cilíndrica. Isso pode ser feito com qualquer máquina universal de ensaios, utilizando os acessórios corretos.
Teste de impacto (ou ensaio de choque): sua finalidade é determinar a energia absorvida por uma amostra de um certo tamanho para ser quebrada em um só golpe. É muito importante para o comportamento do material na fabricação de algumas peças e órgãos de máquinas que devem ser submetidos a tensões dinâmicas. Os espécimes são padronizados e geralmente são longos (55 mm) com seção quadrada de 10 mm de lado. O entalhe pode ser em forma de V ou U. A máquina mais utilizada é o pêndulo Charpy.
Ensaio de fadiga: é aquele em que a peça está sujeita a esforços em magnitude e direção variáveis, que se repetem com certa frequência. Muitos dos materiais, especialmente aqueles utilizados na construção de máquinas ou estruturas, estão sujeitos a variáveis que são frequentemente repetidas. Este é o caso de eixos, rodas, hastes, rolamentos, molas, etc. Quando um material é submetido a estresse que varia em magnitude e direção continuamente, ele pode romper com carga menor do que o normal para uma tensão constante.
Existe um valor abaixo do qual não ocorre falha por fadiga: é o limite de fadiga (ΔσF). O carregamento de fadiga é repetitivo (cíclico) e tem um máximo e um mínimo em cada ciclo. A diferença entre os dois valores (ΔσF) é o limite de fadiga, independentemente de quantas vezes o ciclo se repita.
No gráfico, observa-se o ciclo de variáveis de esforço ao qual o material é submetido. Estes ciclos são repetidos, mas não necessariamente iguais. Se a diferença entre a tensão máxima (σmax) e a tensão mínima (σmin) que a peça recebe em um ciclo exceder o valor do limite (ΔσF), então corre-se o risco de quebra se o fenômeno se repetir durante vários ciclos.