Cálculo do valor r conforme ISO 10113

"O valor r- é no caso de uma amostra metálica sob carga em um ensaio de tração (uniaxial) a relação entre a verdadeira deformação plástica em largura e a verdadeira deformação plástica na espessura“. (Definição constante da norma DIN EN ISO 10113).

Portanto, para calcular o valor r seria necessária a medição das verdadeiras deformações plásticas na largura & na espessura durante o alongamento uniforme. Contudo, como é muito mais fácil fazer a medição da alteração no comprimento ao invés da alteração na espessura, a norma se baseia no modelo do volume constante na faixa até a força máxima Ag (alongamento uniforme). Quando se pressupõe que o volume até o alongamento plástico na força máxima Agé constante, a alteração na espessura pode ser substituída pela alteração longitudinal para determinar o valor r.

Quando o valor r é igual a 1, nós temos um material isotrópico no qual a alteração na deformação na largura e na espessura ocorre na mesma medida. Quando o valor é superior a 1, nós temos uma deformação maior na largura. Quando o valor é inferior a 1, nós temos uma deformação maior na espessura.

Além do mais, a norma ISO 10113 define três processos e dois métodos para determinação do valor r.

3 processos: No processo automático é feita a medição da alteração longitudinal e da alteração na largura com o auxílio de um extensômetro. Além disso existe o processo semi-automático no qual somente a medição da alteração longitudinal é feita com o auxílio de um extensômetro, e o processo manual no qual a medição da alteração na largura e a alteração longitudinal é feita manualmente.

No processo manual e no processo semi-automático o valor r é determinado conforme o método de 1 ponto. Desta forma, o valor r é determinado com um determinado grau de estiragem plástica (por ex. por meio de determinação do valor a 2% e 5% de deformação plástica)

O processo automático, no entanto, oferece adicionalmente a possibilidade do método de regressão que demonstra uma curva, ou seja, cobre toda uma faixa de deformação. É determinado o gradiente a partir de dados da verdadeira deformação plástica longitudinal e da verdadeira deformação plástica na largura em uma faixa de deformação definida.

O método de regressão é recomendado visto que ele fornece valores r mais confiáveis uma vez que a média é calculada sobre toda uma faixa e não é feito somente um “instantâneo” como no caso do método de 1 ponto (na maioria das vezes nesse caso a determinação é feita com deformação plástica de 2 ou 5%).

A ISO 10113 (2020-08) recomenda desde a edição de 2020 que "para a medição da redução instantânea da largura devem ser utilizados extensômetros capazes de medir a redução da largura em vários pontos, de forma ideal distribuídos uniformemente sobre todo o comprimento de medição."

Com a modificação da norma devem ser determinados resultados de ensaio realistas e também deve ser aumentada a comparabilidade dos resultados de ensaio. Além do mais, o método é mais fácil para entender uma vez que para a alteação na largura e para a alteração longitudinal os mesmos volumes da amostra são considerados.

Especialmente para esta recomendação da norma a ZwickRoell oferece o videoXtens T-160 HP. Ele realiza medições sobre 10 eixos de medição, distribuídos uniformemente sobre toda a área de medição. Ele não somente fornece valores r realistas conforme a ISO 10113, mas também valores exatos de alta precisão uma vez que ele foi desenvolvido especialmente para estes ensaios.