Metalografia e Fadiga: Tipos de Fratura e Fator de Concentração de Tensões

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Disc.: METALOGRAFIA E FADIGA   
	
	
	Acertos: 10,0 de 10,0
	16/03/2023
		1a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	O engenheiro projetista, assim como outros profissionais que se dedicam ao projeto de componentes mecânicos, deve possuir noções qualitativas e quantitativas das causas e dos tipos de fratura nos materiais.
Entre as opções a seguir, identifique aquela que NÃO corresponde a um tipo de fratura.
		
	 
	Fratura por fragilização por hidrogênio molecular.
	
	Fratura por ressonância mecânica.
	
	Fratura por intensificação do campo de tensões devido a defeitos.
	
	Fratura devido a altas taxas de deformação.
	
	Fratura por fluência.
	Respondido em 16/03/2023 09:11:16
	
	Explicação:
A fratura ocorre devido a presença de hidrogênio atômico, H, e não hidrogênio molecular, H2.
	
		2a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Do ponto de vista microscópico, os materiais frágeis e cristalinos podem apresentar fraturas como consequência do rompimento de ligações atômicas em determinados planos, como mostrado na figura oriunda de Microscopia Eletrônica de Varredura - MEV a seguir.
Considerando os aspectos cristalográficos, identifique qual opção apresenta a denominação CORRETA do tipo de fratura.
		
	
	Transgranular.
	
	Interzonal.
	
	Transzonal.
	 
	Intergranular.
	
	Transcristalina.
	Respondido em 16/03/2023 09:14:14
	
	Explicação:
Este tipo de fratura ocorre através do contorno de grão, região que se mostra fragilizada em alguns materiais, originando a fratura intergranular.
	
		3a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	A abordagem aceitável no dimensionamento de um projeto consiste em determinar o fator de concentração de tensões (Kt > 1) associado a alguma descontinuidade geométrica. Este valor, multiplicado pela tensão nominal, indica o nível de tensões efetivo na região de descontinuidade. O fator de concentração de tensões é uma recurso quantitativo associado à segurança, que poderá ser utilizado pelo projetista.
Com relação a este fator, PODEMOS afirmar:
		
	
	Kt < -1
	
	Kt = 1
	
	0 < Kt < 1
	
	0 < Kt < 0,5
	 
	Kt > 1
	Respondido em 16/03/2023 09:19:40
	
	Explicação:
Como Kt é um fator que indica o efeito amplificador do detalhe concentrador de tensões, tem-se que o mesmo é maior que 1, pois se fosse menor que 1, não representaria aumento de tensão.
	
		4a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	(DNIT 2006 - Fundação José Pelúcio Ferreira (FJPF) ) O processo de fratura de um metal dúctil pressupõe que, antes que a trinca se propague, ocorra uma deformação plástica localizada em sua vizinhança, que é denominada a zona plástica na ponta da trinca. O termo CTOD, que é a abreviatura da expressão inglesa crack tip opening displacement, representa:
		
	
	O trabalho produzido pelas forças externas aplicadas no corpo de prova entalhado;
	
	A condição elastoplástica posterior da integral J nos campos de tensão-deformacão em uma trinca;
	
	A distância entre duas trincas consecutivas e elípticas em um metal com comportamento linear elástico;
	 
	A distância entre as duas superfícies de uma trinca, medida na ponta da trinca;
	
	A distância entre duas trincas semi-elípticas em um metal com comportamento elastoplástico.
	Respondido em 16/03/2023 09:24:33
	
	Explicação:
LETRA D - CTOD
	
		5a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Geralmente, a trinca surge em um detalhe do material que representa um concentrador de tensões, o que pode ser representado por uma falha de fabricação ou manufatura, uma inclusão natural do material, como exemplificado no desenho esquemático a seguir.
Identifique a opção que fornece CORRETAMENTE E EM SEQUÊNCIA DE OCORRÊNCIA as etapas do fenômeno da fratura por fadiga.
		
	
	Concentrador de tensões, fratura do material, iniciação da trinca, propagação da trinca.
	
	Concentrador de tensões, propagação da trinca, iniciação da trinca, fratura do material.
	
	Concentrador de tensões, propagação da trinca, iniciação da trinca fratura do material.
	 
	Concentrador de tensões, iniciação da trinca, propagação da trinca, fratura do material.
	
	Concentrador de tensões, propagação inicial da trinca, propagação da trinca, fratura do material.
	Respondido em 16/03/2023 09:28:48
	
	Explicação:
.
	
		6a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Considerando-se o modelo de Paris e Erdogan para análise do fenômeno da fadiga, assinale a opção CORRETA:
		
	 
	No estágio II, a deformação na ponta da trinca pode estender-se através dos grãos, conferindo um caráter essencialmente plástico a propagação da trinca.
	
	No estágio III, ocorrem taxas de crescimento de trinca superiores à 10-5 m/ciclo, porém não há envolvimento de descontinuidades no processo de crescimento da trinca.
	
	A expressão de Paris-Erdogan representa muito bem os três estágios da propagação de trinca, servindo como excelente ferramenta de projeto para os engenheiros.
	
	No estágio I, ocorrem grandes taxas de crescimento da trinca.
	
	No modelo de Paris-Erdogan, podemos identificar quatros estágios, denominados pelos algarismos romanos I, II, III e IV.
	Respondido em 16/03/2023 09:31:24
	
	Explicação:
.
	
		7a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Na maioria das vezes, a obtenção de dados em ensaios normais em laboratório para posterior utilização em projetos de engenharia é de difícil execução, uma vez que para temperaturas em torno da temperatura ambiente, o ensaio pode durar anos. Para minimizar o problema, existem métodos de extrapolação de dados, entre os quais o método de Larson-Miller, que utiliza dados coletados em ensaios realizados a temperaturas superiores às requeridas na prática e tensões compatíveis àquelas a serem utilizadas no projeto de engenharia. O uso de temperaturas mais altas abrevia o ensaio.
O método citado utiliza a expressão a seguir.
m =T (C+logtr)
Considerando os termos dessa expressão, identifique aquele que apresenta identificação INCORRETA.
		
	 
	Log: logaritmo na base "2".
	
	C - é uma constante do material (comumente na ordem de 20).
	
	m - é o parâmetro de Larson-Miller.
	
	T - é a temperatura absoluta de execução do ensaio.
	
	tr - é o tempo de ruptura em horas.
	Respondido em 16/03/2023 09:35:21
	
	Explicação:
Log - significa logaritmo na base "10".
	
		8a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	A corrosão é um processo químico de degradação de um material que pode ser associado às reações químicas de oxidação e de redução. Quanto a essas reações, é correto afirmar que:
		
	 
	A reação de oxidação ocorre  com perda de elétrons
	
	A reação de oxidação pode ocorrer com perda de elétrons
	
	A reação de oxidação pode ocorrer com ganho de elétrons
	
	A reação de redução ocorre com perda de elétrons
	
	Nas duas reações (oxidação e redução) ocorrem ganhos de elétrons
	Respondido em 16/03/2023 09:42:16
	
	Explicação:
Definição
	
		9a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	A fratura em um elemento pode ocorrer com a combinação de alguns fatores: os esforços mecânicos e o ambiente. Por exemplo, quando um componente está sujeito a tensões cíclicas e, simultaneamente a um ambiente corrosivo, a fratura por fadiga é potencializada. Essa união de fatores é genericamente denominada:
		
	
	fratura não linear
	
	fratura múltipla
	
	fratura simples
	 
	fratura assistida pelo ambiente
	
	fratura conjugada
	Respondido em 16/03/2023 09:44:51
	
	Explicação:
Fratura assistida pelo meio ambiente quando o meio ambiente é um dos fatores (corrosão ou fragilização por hidrogênio)
	
		10a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Considere que num projeto, determinado componente ficará sujeito em sua seção crítica à tensão média de 120 MPa. Suponha que exista um vazio tal que o efeito multiplicador da tensão seja de 1,8. O material a ser utilizado terá tensão de escoamento igual a Y. Indique a opção em que o valor de Y NÃO estará adequado para evitar falhas na operação do componente.350 MPa
	
	400 MPa
	 
	180 MPa
	
	280 MPa
	
	240 MPa
	Respondido em 16/03/2023 09:46:21
	
	Explicação:
Tensão de escoamento deverá ser menor que a tensão máxima.