AVP Fraturas dos Materiais (1)

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Todos os materiais apresentam frequências naturais de vibração quando solicitados externamente. Um caso famoso se refere a ponte sobre o Estreito de Tacoma, mostrado na figura a seguir, em Washington nos Estados Unidos, em novembro de 1940, quando ventos com velocidade média de 70km/h provocaram modos de vibração longitudinais (ao logo da ponte) e modos de vibração torsionais, que resultaram na ruptura da ponte.
Entre as opções a seguir, identifique aquela que NÃO corresponde a uma afirmação correta.
		Quest.: 1
	
	
	
	
	Considerando apenas fenômeno da ressonância, uma tropa de soldados pode atravessar uma ponte caminhando normalmente (sem cadência) sem problemas de eventuais fraturas.
	
	
	Na prevenção do fenômeno da ressonância, devemos considerar que os esforços cíclicos atuantes sobre uma estrutura devem reproduzir as frequências naturais dessa estrutura.
	
	
	No fenômeno da ressonância, podemos considerar que os corpos oscilantes assumem amplitude máxima quando submetidos a determinadas frequências.
	
	
	A fratura devido a ressonância ocorre quando o corpo apresenta amplitudes de vibração cada vez maiores quando solicitado.
	
	
	O fenômeno da ressonância mecânica ocorre quando o estímulo externo ocorre na mesma frequência natural de vibração do material
	
	
		2.
		O gráfico tensão-deformação de engenharia presente revela as diversas fases de deformação pelas quais um corpo de prova de seção reta circular passa ao ser submetido a uma carga de tração gradativamente crescente. Considerando o fenômeno físico que originou o gráfico e suas características, só NÃO podemos afirmar:
		Quest.: 2
	
	
	
	
	O ponto A representa a tensão de escoamento do material.
	
	
	O ponto B que nos interessa para representar a máxima resistência à tração.
	
	
	O ponto B representa a maior tensão suportada pelo material.
	
	
	O limite de resistência a tração do corpo é representado pelo ponto C.
	
	
	O ponto C represente a ruptura do corpo de prova.
	
	
		3.
		Existem basicamente dois tipos de fratura, a dúctil e a frágil. O primeiro tipo se caracteriza pela dissipação de energia utilizada no processo na forma de deformação plástica, enquanto o segundo tipo apresenta deformação plástica praticamente nula. Na figura a seguir, existem dois corpos de prova, sendo que um deles apresenta uma deformação característica (indicada pela seta), cuja denominação correta encontra-se em um dos itens a seguir. 
Identifique o item mencionado anteriormente.
		Quest.: 3
	
	
	
	
	Encolhimento.
	
	
	Empescoçamento.
	
	
	Empernamento.
	
	
	Afinamento.
	
	
	Entroncamento.
	
	
		4.
		Em alguns ensaios de tração, conseguimos identificar superfícies de fratura características, como as mostradas na figura a seguir.
Entre as opções a seguir, identifique aquela que melhor se adéqua a descrição das superfícies visualizadas.
		Quest.: 4
	
	
	
	
	Taça-cone.
	
	
	Cone-poliedro.
	
	
	Cano-copo.
	
	
	Copo-panela.
	
	
	Côncavo-convexo.
	
	
		5.
		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 um recurso quantitativo associado à segurança, que poderá ser utilizado pelo projetista.
Com relação a este fator, PODEMOS afirmar:
		Quest.: 5
	
	
	
	
	Kt = 1
	
	
	Kt < -1
	
	
	Kt > 1
	
	
	0 < Kt < 1
	
	
	0 < Kt < 0,5
	
	
		6.
		As descontinuidades ou mudanças bruscas na seção existente em um elemento estrutural provocam uma redistribuição do campo de tensões e deformações nas suas proximidades em que as linhas do campo de tensão são mais densas nas proximidades da descontinuidade. Neste contexto, é definido o fator de concentração de tensões (Kt), que é um número adimensional, ou seja, sem unidade, e que é dado pela razão entre as tensões. Considerando as opções a seguir, identifique qual representa CORRETAMENTE o Kt.
		Quest.: 6
	
	
	
	
	Kt = σ variável / σmédia
	
	
	Kt = σ máx / σmédia
	
	
	Kt = σmédia / σ máx 
	
	
	Kt = σ média / σvariável
	
	
	Kt = σ min / σmédia
	
	
		7.
		Após os fatores de segurança de um projeto serem considerados, se estabeleceu que uma chapa de aço de grandes dimensões (infinita em comparação com os defeitos presentes), fabricada com KIC =60 MPa.m1/2 com limite a escoamento (deformação plástica) igual a 500 MPa (a chapa não deve ser solicitada acima deste limite). Sabendo-se que os defeitos máximos de fabricação da chapa alcançam 0,5mm no máximo, determine a tensão crítica para propagação da trinca.
		Quest.: 7
	
	
	
	
	3.000 MPa aprox.
	
	
	750 MPa aprox.
	
	
	1.000 MPa aprox.
	
	
	1.500 MPa aprox.
	
	
	600 MPa aprox.
	
	
		8.
		A Mecânica da Fratura Linear Elástica (MFLE) assume como premissa para desenvolver seu modelo teórico que as deformações que ocorrem na ponta de um defeito básico de um material (neste contexto o defeito considerado é uma trinca de ponta aguda) seguem essencialmente o padrão elástico. A teoria que conduz a Mecânica Linear da Fratura pode ser introduzida a partir da expressão a seguir, apresentada por Alan A. Griffith:
σc=(2Eγs / πa)1/2
Considerando a expressão anterior, identifique o item cuja associação está INCORRETA:
		Quest.: 8
	
	
	
	
	γs: é o módulo de energia de superfície específica. 
	
	
	 π: constante relacionada ao tipo de fratura.
	
	
	a: é a metade do comprimento de uma trinca interna.
	
	
	σc: é a tensão crítica necessária a para propagação de uma trinca em um material.
	
	
	E: módulo de elasticidade.
	
	
		9.
		As trincas se propagam a partir da atuação das tensões dinâmicas sobre o material. Mesmo submetendo o material a tensões abaixo do limite de escoamento, na ponta da trinca temos um valor superior a este limite devido a atuação de concentrador de tensões deste defeito. Como a tensão é cíclica, o material pode sofrer diversas combinações de tensão, que de forma simplificada podem ser expressas por tração-tração, tração-"tensão nula" e tração-compressão, como pode ser observado na figura a seguir.
Considerando uma ordem crescente de severidade dos estados de tensão para ocorrência de fratura por fadiga, PODEMOS afirmar que:
		Quest.: 9
	
	
	
	
	b>c>a
	
	
	a>b>c
	
	
	c>a>b
	
	
	c>b>a
	
	
	a=b=c
	
	
		10.
		Durante a propagação da trinca, duas morfologias superficiais surgem em alguns materiais, como mostrado na figura a seguir.
Identifique a opção que fornece denominação CORRETA dessa morfologia.
		Quest.: 10
	
	
	
	
	Estrias.
	
	
	Marcas de fadiga.
	
	
	Marcas de praia.
	
	
	Ondulações.
	
	
	Marcas de deformação.