LISTA DE EXERCÍCIO 3 RESPOSTAS 1

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1- O aço de uma grande chapa utilizada em um reator nuclear tem uma tenacidade a fratura no 
estado plano de deformação equivalente a 87Mpa(m)
1/2
 e opera com uma tensão de 310Mpa. 
Determine um procedimento de inspeção capaz de detectar uma trinca na superfície da chapa 
antes que a trinca cresça até o tamanho crítico. Considere: 
Y=1,12 quando localizado dentro do material 
Y=1 quando localizado na superfície. 
RESPOSTA: 
a = ou próximo a 2,5 cm 
 
2- Um aço de alta resistência tem um limite de escoamento de 1.460Mpa e um Klc de 98 
Mpa(m)
1/2
. Calcule o tamanho de uma trinca na superfície que causará a falha catastrófica sob 
uma tensão aplicada de ½ LE. 
RESPOSTA: 
a=5,73 mm 
 
3- Um rotor de uma turbina de nitreto de silício (Klc= 4 - 5 MPa(m)1/2) fratura a um nível de 
tensão de 300Mpa. Estime o tamanho do defeito responsável por esta falha. 
RESPOSTA: 
a=7,16x10
-5
 m 
 
4- O eixo de um forno de uma cimentaria, produzido com aço-ferramenta, deve ter 400,00cm de 
comprimento e deve resistir à operação contínua durante um ano, com uma carga aplicada de 
55.600N. O eixo gira a 2 RPM durante a operação. Projete o eixo de modo que atenda tais 
requisitos. A curva tensão x número de ciclos do aço ferramenta está mostrada abaixo. 
 
𝜎 =
16𝐹𝐿
𝜋𝑑3
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RESPOSTA: 
d=0,35 m 
 
5- Qual é a magnitude da tensão máxima que existe na extremidade de uma trinca interna 
que possui um raio de curvatura de 2,5 x 10-4 mm e um comprimento de trinca de 2,5 x 10-2 
mm quando uma tensão de tração de 170 Mpa é aplicada. 
RESPOSTA: 
σm = 2404 MPa 
 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ – CAMPUS ITABIRA 
Disciplina: 
Materiais de Construção Mecânica III – EMEi10 
Lista 3 
Professor: Moisés Luiz Parucker 
EXERCÍCIOS