fadiga6

Prévia do material em texto

19/09/2023 23:49 Estácio: Alunos
https://simulado.estacio.br/alunos/ 1/7
Exercício por
Temas
 avalie sua aprendizagem
O dimensionamento de um componente ou estrutura é uma das atribuições de engenheiros. A curva da banheira
apresenta as três fases de vida de um componente. É representada por uma curva de λ(t) com o tempo,
apresentando a fase inicial, denominada de taxa de mortalidade, a fase estável (vida útil e a fase do
envelhecimento). Observe a �gura a seguir.
 Das distribuições de con�abilidade a seguir, qual pode ser utilizada em quaisquer das três fases da curva de
banheira.
METALOGRAFIA E FADIGA
Lupa  
 
DGT1105_202102505151_TEMAS
Aluno: ADRIANO FERREIRA TERRA Matr.: 202102505151
Disc.: METALOGRAFIA E FAD  2023.3 FLEX (G) / EX
Prezado (a) Aluno(a),
Você fará agora seu EXERCÍCIO! Lembre-se que este exercício é opcional, mas não valerá ponto para sua avaliação. O
mesmo será composto de questões de múltipla escolha.
Após responde cada questão, você terá acesso ao gabarito comentado e/ou à explicação da mesma. Aproveite para se
familiarizar com este modelo de questões que será usado na sua AV e AVS.
03670 - MECÂNICA DA FRATURA
 
1.
Rayleigh
Normal
Exponencial
Weibull
Retangular
Data Resp.: 19/09/2023 23:48:42
Explicação:
javascript:voltar();
javascript:voltar();
javascript:diminui();
javascript:aumenta();
19/09/2023 23:49 Estácio: Alunos
https://simulado.estacio.br/alunos/ 2/7
(AL- RO - FGV - 2018) O dimensionamento de um componente ou estrutura é uma das atribuições de engenheiros.
O ''Modo de Falha e Análise do Efeito'' (FMEA, pela sigla em inglês) caracteriza-se como sendo uma técnica:
(SSPM - CP- QC- CA - FN - 2021 - Adaptado) O dimensionamento de um componente ou estrutura é uma das
atribuições de engenheiros. Usando os princípios da mecânica de fratura, foi desenvolvida uma expressão para a
tenacidade à fratura, que é uma propriedade que mede a resistência de um material à uma fratura frágil, quando
uma trinca está presente. Qual é a unidade no Sistema Internacional de medidas dessa propriedade?
Weibull. Correta.
 
A curva apresentada relaciona taxa de falhas e o tempo para um componente. É denominada curva da banheira.
Uma série de distribuições estatísticas aplicadas podem ser utilizadas para as três fases da curva. Por exemplo: a
distribuição exponencial pode ser localizada na fase intermediária da curva, a distribuição retangular é
normalmente associada pelo esgotamento de um componente, a distribuição normal pode ser utilizada nas
fases inicial ou �nal da curva, a distribuição de Weibull pode representar quaisquer das três fases da curva da
banheira e a de Rayleigh utilizada para a última fase da curva da banheira
 
2.
De análise sistemática de produtos ou processos, para identi�car e minimizar falhas potenciais e os seus
efeitos, ainda na fase de concepção de um produto.
De inspeção preventiva de produtos ou processos, para identi�car falhas já existentes e seus efeitos, depois
que um produto já está em funcionamento.
De manutenção corretiva de produtos ou processos, para identi�car falhas potenciais em um produto,
durante seu processo de fabricação
De análise sistemática de produtos ou processos, para identi�car e minimizar falhas potenciais e os seus
efeitos, depois que um produto já está em funcionamento.
De manutenção preditiva de falhas durante o processo de fabricação de um produto, para evitar a ocorrência
de peças defeituosas.
Data Resp.: 19/09/2023 23:48:46
Explicação:
De análise sistemática de produtos ou processos, para identi�car e minimizar falhas potenciais e os seus efeitos,
ainda na fase de concepção de um produto. Correta.
 
A técnica de Análise do Modo de Falha e Efeitos (FMEA) aplicada a produtos, processos, sistemas e serviços com
o objetivo de antecipar riscos e falhas com tomadas de decisões para eventuais incorreções ainda na sua fase de
concepção. A FMEA é uma técnica que provoca a antecipação aos riscos e às falhas.
 
3.
m√Pa
Adimensional
m2Pa
MPa.√m
N. m2
Data Resp.: 19/09/2023 23:48:50
Explicação:
19/09/2023 23:49 Estácio: Alunos
https://simulado.estacio.br/alunos/ 3/7
(CESGRANRIO - 2011 - Adaptado) A fratura dos materiais é a separação de um corpo de um material em duas ou
mais partes quando este é submetido a um esforço mecânico, como a tensão. A classi�cação entre fratura frágil e
dúctil baseia-se na habilidade do material em apresentar deformação plástica substancial, com grande absorção de
energia antes da fratura. Sobre a fratura frágil, analise as a�rmativas a seguir.
 
I - Está relacionada à propagação de trincas e apresenta superfície sem grandes deformações plásticas aparentes,
ao contrário da fratura dúctil, que apresenta superfície característica em forma de taça e cone.
II - Pode ser analisada por exame microscópico (MEV), denominado fractogra�a para observar as micro cavidades
esféricas remanescentes.
III - É possível avaliar a fratura nos contornos dos grãos quando apresenta forma trans granular.
 
Está correto APENAS o que se a�rma em: 
O dimensionamento de um componente ou estrutura é uma das atribuições de engenheiros. São algumas variáveis
que devem ser consideradas para que o projeto seja adequado: as condições de operação, o carregamento
mecânico (estático ou dinâmico), temperatura de operação, existência de ambiente corrosivo, etc. Dessa forma, a
escolha do material mais adequado e aspectos preventivos podem ser acertadamente inseridos no projeto. A
respeito de tal assunto, são feitas as seguintes a�rmativas:
 
I - O dimensionamento de componentes mecânicos, a partir dos conceitos da Resistência dos Materiais, considera
a tensão de escoamento (ou de ruptura) e a tenacidade do material;
II - A Mecânica da Fratura considera trincas presentes nos materiais no comportamento desses na fratura, sendo a
Mecânica da Fratura Linear Elástica (MFLE) aplicável em situações em que a fratura não apresenta a zona plástica
apreciável
II - A Mecânica da Fratura considera a possibilidade apenas que trincas possam ser nucleadas ao longo da utilização
dos componentes, sendo a Mecânica da Fratura Elastoplástica (MFEP) aplicável em situações em que a fratura
apresenta a zona plástica apreciável
 
São corretas:
 
4.
I
I e II
II e III
II
III
Data Resp.: 19/09/2023 23:48:55
Explicação:
I. Correta.
 
Em linhas gerais, a fratura frágil apresenta quase nenhuma deformação plástica e pouca absorção de energia
enquanto a fratura dúctil possuis características inversas. As micro cavidades observadas no MEV são típicas de
fraturas dúcteis. A fratura frágil pode ser trans granular ou intergranular sendo a última ao longo dos contornos
dos grãos cristalinos.
 
5.
II
III
19/09/2023 23:49 Estácio: Alunos
https://simulado.estacio.br/alunos/ 4/7
ENADE - ENGENHARIA - 2008 - Adaptada.) A existência de fratura frágil em materiais dúcteis gerou a
necessidade de se compreender melhor os mecanismos de fratura. As pesquisas permitiram a quanti�cação das
relações existentes entre as propriedades dos materiais, o nível de tensão, a presença de defeitos geradores de
trincas e os mecanismos de sua propagação. Os projetistas podem, dessa forma, antecipar e prevenir falhas
estruturais. Tendo por base os princípios da mecânica da fratura, utilizada na análise de falhas de amostras
ensaiadas de forma controlada, analise as a�rmativas:
 
I - A condição de deformação plana na análise de mecânica da fratura é encontrada em placas �nas, em que a
direção de deformação zero é paralela à superfície da placa.
II- A tenacidade à fratura, por ser uma propriedade intrínseca do material, é independente da temperatura, taxa de
deformação e microestrutura.
III - A tenacidade à fratura é a propriedade da medida da resistência de um material à fratura frágil quando uma
trinca está presente.
São corretas:
O dimensionamento de um componente ou estrutura é uma das atribuições de engenheiros. Na análise do modo de
falha e efeitos (FMEA) para um componente foram avaliadas a possibilidade de ocorrência da falha(O), a facilidade
de detecção da falha (D) e a severidade (S) da falha e encontrados os seguintes valores: O = 2; D = 6; S = 4. Assim a
criticidade C é:
I
I e III
I e II
Data Resp.: 19/09/2023 23:48:59
Explicação:
Apenas a a�rmativa II. Correta.
 
No dimensionamento, a partir dos conceitos da Resistência dos Materiais, são consideradas as tensões de
escoamento ou de ruptura, desconsiderando a tenacidade do material. A teoria da Mecânica da Fratura
considera que os materiais não são perfeitos, que contém defeitos inerentes ao processo de fabricação. Um dos
ramos é Mecânica da Fratura Linear Elástica (MFLE) aplicável em situações em que a fratura não apresenta a
zona plástica apreciável
 
6.
I e II
II
I e III
I
III
Data Resp.: 19/09/2023 23:49:05
Explicação:
Apenas a a�rmativa III. Correta.
 
No desenvolvimento da teoria da Mecânica da Fratura a propriedade da tenacidade à fratura quanti�ca a
resistência de um material falhar por fratura frágil, com a trinca já presente. A espessura do corpo de provas
in�uencia o estado de tensões nas proximidades da trinca. Para grande espessura, tem-se o estado de
deformação plana (EDP) e, para pequenas espessuras, o estado plano de tensões (EPT). A tenacidade é função
da microestrutura do material, da temperatura de uso do componente e da taxa de deformação.
 
7.
19/09/2023 23:49 Estácio: Alunos
https://simulado.estacio.br/alunos/ 5/7
(CESPE - CEBRASPE: PEFOCE - 2012 ¿ adaptada) O dimensionamento de um componente ou estrutura é uma das
atribuições de engenheiros. Considerando a �gura acima, que representa uma curva ''em banheira'' na qual se
distinguem 3 regiões da taxa de falhas de certo componente ou sistema.
A respeito do tema abordado são feitas as seguintes a�rmativas.
 
I - A primeira região é conhecida como mortalidade infantil e nela ocorre uma alta taxa de falhas (λ), em função do
desgaste prematuro do componente;
II - Na segunda fase da curva da banheira, a taxa de falhas (λ) é aproximadamente constante. As falhas ocorridas
nessa fase são denominadas casuais.
III - Na terceira fase há altas taxas de falhas (λ) em virtude, por exemplo, dos fenômenos de fadiga, �uência,
corrosão, etc.
 
Estão certos apenas os itens:
5
2
24
12
48
Data Resp.: 19/09/2023 23:49:10
Explicação:
A partir da técnica FMEA é possível quanti�car a criticidade C para um determinado componente. Os
parâmetros utilizados nessa determinação são: a possibilidade de ocorrer uma falha (O), a facilidade para se
detectar uma falha (D) e a severidade em decorrência da falha (S). Esses parâmetros apresentam números
naturais de 1 a 10 e o C é determinado pelo produto. Assim:
C = O x D x S = 2 x 6 x 4 = 48
 
8.
I e III
II e III
III
I
II
Data Resp.: 19/09/2023 23:49:15
Explicação:
II e III. Correta.
 
A curva apresentada, relacionando a taxa de falhas (λ) com o tempo é denominada ¿curva da banheira¿. Três são
os seus estágios: no primeiro estágio, também conhecido como taxa de mortalidade infantil a taxa de falhas é
19/09/2023 23:49 Estácio: Alunos
https://simulado.estacio.br/alunos/ 6/7
As fraturas em materiais podem se dar de diferentes formas. Quando um material absorve uma grande quantidade
de energia, sofrendo consequentemente grande deformação plástica antes de sofrer a fratura, chamamos de:
A Mecânica da Fratura é uma importante ferramenta para auxiliar no dimensionamento de componentes em que
são considerados materiais reais, ou seja, com defeitos inerentes ao processo de fabricação e pelo limite de
sensibilidade dos equipamentos de veri�cação desses defeitos. Entender os modos de deslocamento da superfície
de uma trinca é fundamental. No estudo da Mecânica da Fratura, a tenacidade à fratura (KC) é um aspecto
fundamental sendo de�nida como a resistência de um material à propagação de uma falha frágil, quando uma
trinca já está presente. O grá�co a seguir apresenta a variação do KC com a espessura do corpo de prova a ser
ensaiado.
A respeito do grá�co são feitas as seguintes a�rmativas.
 
I - Abaixo de um determinado valor da espessura de um corpo de prova ensaiado, indicado no grá�co por tmáx a
ponta da trinca encontra-se sobre o estado plano de tensões (EPT);
II - Para espessuras de corpos de prova acima de um determinado valor (tmín) a ponta da trinca está sob o estado
plano de deformações (EPD).
III - Para corpos de prova com espessura entre os valores indicados no grá�co (tmáx e tmín), os valores
encontrados para a tenacidade à fratura (KC) não tem signi�cado físico.
 
São corretas:
inicialmente alta e está associadas a erro na seleção do material do componente, componentes não testados,
etc. A segunda fase é representada no grá�co com um patamar horizontal, revelando uma taxa de falhas
constantes. São as ditas falhas casuais. No último estágio, o terceiro ou envelhecimento, a taxa de falhas é alta e
decorre da deterioração do componente (corrosão, fadiga, �uência, etc.).
 
9.
Fratura cisalhante.
Fratura dúctil.
Fratura tenaz.
Fratura rígida.
Fratura frágil.
Data Resp.: 19/09/2023 23:49:20
Explicação:
Genericamente, na fratura dúctil, o material absorve grande quantidade de energia, associada à alta deformação
plástica (permanente), antes de falhar. A fratura frágil apresenta-se diametralmente oposta em relação à fratura
dúctil, ou seja, a quantidade de energia absorvida é muito baixa e a deformação plástica é quase nenhuma.
 
10.
I e III
19/09/2023 23:49 Estácio: Alunos
https://simulado.estacio.br/alunos/ 7/7
II
I e II
II e III
I
Data Resp.: 19/09/2023 23:49:25
Explicação:
Justi�cativa
 
Apenas as a�rmativas I e II. Correta.
 
A tenacidade da fratura KC (quanti�ca a resistência de um material falhar por fratura frágil, com a trinca já
presente) é uma propriedade utilizada no dimensionamento a partir da teoria desenvolvida na Mecânica da
Fratura. O KC é dependente da espessura do corpo de prova ensaiado que in�uencia o campo de tensões. Para
qualquer espessura, conceitualmente KC é idêntico.
CPs com pequenas espessuras (t < valor A): estado plano de tensões (EPT).
CPs de espessuras elevadas (t > valor B): estado de deformação plana (EDP).
CPs com espessuras intermediárias (na faixa entre A e B): estado misto de tensões.
    Não Respondida      Não Gravada     Gravada
Exercício por Temas inciado em 19/09/2023 23:48:38.