AVP Fraturas dos materiais 3

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É responsabilidade do engenheiro projetista se assegurar que o componente idealizado não sofra falhas que resultem em fraturas e que trabalhe dentro das tolerâncias de variações dimensionais determinadas no projeto. Para tanto, é necessário que este profissional conheça os diversos tipos de fratura e suas causas.
Entre as opções a seguir, identifique aquela que NÃO corresponde a um tipo de fratura.
		Quest.: 1
	
	
	
	
	Fratura por sobrecarga.
	
	
	Fratura por intensificação do campo de tensões devido a defeitos
	
	
	Fratura por fadiga.
	
	
	Fratura por ressonância magnética.
	
	
	Fratura devido a altas taxas de deformação.
	
	
		2.
		Em algumas situações, como a verificada na figura a seguir, materiais reconhecidamente dúcteis apresentam fratura frágil. Isto ocorre em função da incapacidade da rede atômica em responder plasticamente ao campo de tensões que rapidamente se estabelece, ou seja, a rede cristalina não possui o tempo necessário para se movimentar e assim gerar a deformação.
Entre as opções a seguir, identifique aquela que NÃO corresponde a uma afirmação correta.
		Quest.: 2
	
	
	
	
	Um parâmetro importante no estudo da fratura a altas taxas de deformação é a temperatura de transição dúctil-frágil.
	
	
	Em laboratório, esta temperatura de transição dúctil-frágil é determinada através do ensaio de Charpy.
	
	
	No estudo desse tipo de fratura é importante saber até que temperatura a estrutura é capaz de absorver energia de deformação sem se fraturar catastroficamente.
	
	
	Esse tipo de fratura é facilitada pelo campo de deformação plástica que geralmente caracteriza as deformações em baixas temperaturas.
	
	
	Em laboratório, utilizamos o ensaio de Charpy para determinar parâmetros associados a esse tipo de fratura.
	
	
		3.
		Considerando a figura a seguir, que descreve as fases de um corpo que sofreu deformação plástica, identifique-as corretamente.
		Quest.: 3
	
	
	
	
	Nucleação de vazios, estricção, coalescimento de vazios, cisalhamento da superfície e fratura.
	
	
	Coalescimento de vazios, nucleação de vazios, estricção, cisalhamento da superfície e fratura.
	
	
	Fratura, estricção, nucleação de vazios, coalescimento de vazios e cisalhamento da superfície.
	
	
	Cisalhamento da superfície, estricção, nucleação de vazios, coalescimento de vazios e fratura.
	
	
	Estricção, nucleação de vazios, coalescimento de vazios, cisalhamento da superfície e fratura.
	
	
		4.
		A fratura frágil apresenta superfície de fratura relativamente plana, sem deformação plástica apreciável. Em alguns metais, podemos observar as assinaladas na figura a seguir.
Entre as opções a seguir, identifique aquela que apresenta o termo comumente utilizado na literatura específica para descrevê-la.
		Quest.: 4
	
	
	
	
	Marcas de fratura.
	
	
	Marcas elásticas.
	
	
	Marcas de ondulatórias.
	
	
	Marcas de sargento.
	
	
	Marcas plásticas.
	
	
		5.
		Em uma placa de dimensões infinitas quando comparada ao tamanho dos defeitos, é aplicada uma tensão de 310 MPa. Atravessando esta placa, existe um furo elíptico, funcionando como um concentrador de tensões. Supondo que o fator de concentração seja de 3,1, determine aproximadamente a maior tensão que ocorre nas proximidades do furo.
		Quest.: 5
	
	
	
	
	10,0 MPa
	
	
	150,0 MPa
	
	
	960,0 MPa
	
	
	625,0 MPa
	
	
	125,0 MPa
	
	
		6.
		Considere um corpo submetido a um ensaio de tração tal que a tensão normal média seja de 100 MPa. Se existe um pequeno furo circular neste corpo, funcionando como um concentrador de tensões e, supondo que o fator de concentração seja de 2,5, determine a maior tensão que ocorre nas proximidades do furo.
		Quest.: 6
	
	
	
	
	250,0 MPa.
	
	
	150,0 MPa.
	
	
	125,0 MPa.
	
	
	40,0 MPa.
	
	
	625,0 MPa.
	
	
		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
	
	
	
	
	1.000 MPa aprox.
	
	
	1.500 MPa aprox.
	
	
	600 MPa aprox.
	
	
	750 MPa aprox.
	
	
	3.000 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.
	
	
	E: módulo de elasticidade.
	
	
	σc: é a tensão crítica necessária a para propagação de uma trinca em um material.
	
	
		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
	
	
	
	
	Ondulações.
	
	
	Marcas de praia.
	
	
	Estrias.
	
	
	Marcas de deformação.
	
	
	Marcas de fadiga.