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Avaliação Parcial Fratura

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a
 Questão (Ref.: 201503698068) Acerto: 1,0 / 1,0 
Os materiais estruturais são projetados para funcionar no regime de deformação elástica, ou seja, 
cessado o estímulo da deformação, o corpo retorna às suas dimensões originais, previstas no projeto. 
Quando um componente estrutural passa a apresentar deformação plástica (aquela que não 
desaparece com o cessar do estímulo), provavelmente perdeu suas características dimensionais 
necessárias ao funcionamento de uma estrutura maior no qual se encontra inserido, como mostrado 
na figura a seguir. 
 
Com relação ao exposto e considerando a figura anterior, determine qual o tipo de fratura 
provavelmente exemplificada. 
 
 Fratura devido a altas taxas de deformação. 
 Fratura por intensificação do campo de tensões devido a defeitos. 
 Fratura por sobrecarga. 
 Fratura por ressonância magnética. 
 Fratura por fadiga. 
 
 
 
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a
 Questão (Ref.: 201503697630) Acerto: 1,0 / 1,0 
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. 
 
 Fratura por sobrecarga. 
 Fratura por intensificação do campo de tensões devido a defeitos 
 Fratura por ressonância magnética. 
 Fratura devido a altas taxas de deformação. 
 Fratura por fadiga. 
 
 
 
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a
 Questão (Ref.: 201503699364) Acerto: 1,0 / 1,0 
Em algumas situações em que ocorre a interação entre elementos envolvidos na composição do 
material, ocorre a fragilização do contorno de grão, criando um caminho preferencial para trincas. 
Considerando o exposto, qual o tipo de fratura mais adequada para ser associada ao contexto? 
 
 Hipergranular. 
 Hipogranular. 
 Transgranular. 
 Intergranular. 
 Supergranular. 
 
 
 
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a
 Questão (Ref.: 201503699359) Acerto: 1,0 / 1,0 
Considerando a figura a seguir, que descreve as fases de um corpo que sofreu deformação plástica, 
identifique-as corretamente. 
 
 
 Estricção, nucleação de vazios, coalescimento de vazios, cisalhamento da superfície e fratura. 
 Cisalhamento da superfície, estricção, nucleação de vazios, coalescimento de vazios e fratura. 
 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. 
 
 
 
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a
 Questão (Ref.: 201503699367) Acerto: 1,0 / 1,0 
O fator de concentração de tensões (Kt) associado a alguma descontinuidade é função da geometria 
desta. Nas situações reais de engenharia, via de regra, muitas destas descontinuidades não 
apresentam geometria simples. Desta forma, algumas aproximações para tais descontinuidades são 
feitas, supondo estas como elementos geométricos conhecidos. 
Entre as opções a seguir, indique aquela que indica uma forma geométrica geralmente aceita para 
representar uma descontinuidade. 
 
 Retângulo. 
 Elípse. 
 Losango. 
 Quadrado. 
 Triângulo. 
 
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a
 Questão (Ref.: 201503699365) Acerto: 1,0 / 1,0 
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. 
 
 Kt = σ min / σmédia 
 Kt = σ média / σvariável 
 Kt = σ variável / σmédia 
 Kt = σmédia / σ máx 
 Kt = σ máx / σmédia 
 
 
 
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a
 Questão (Ref.: 201503699429) Acerto: 1,0 / 1,0 
A Mecânica da Fratura Elasto-plástica considera que o campo de deformação plástico na ponta da 
trinca não é desprezível (deformação plástica predominante) e promove efetivamente deformação 
plástica. A expressão anterior, apresentada por Alan A. Griffith σc=√((2Eγs)/πa) é modificada, 
assumindo a forma: σc=√((2E(γs+γP))/πa). 
Considerando a expressão anterior, identifique o item cuja associação está INCORRETA: 
 
 E: módulo de elasticidade. 
 γs: é o módulo de energia de superfície específica. 
 σc: é a tensão crítica necessária a para a nucleação de uma trinca em um material. 
 γP: é a energia associada à deformação plástica. 
 a: é a metade do comprimento de uma trinca interna. 
 
 
 
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a
 Questão (Ref.: 201503699391) Acerto: 1,0 / 1,0 
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: 
 
 π: constante relacionada ao tipo de fratura. 
 a: é a metade do comprimento de uma trinca interna. 
 E: módulo de elasticidade. 
 γs: é o módulo de energia de superfície específica. 
 σc: é a tensão crítica necessária a para propagação de uma trinca em um material. 
 
 
 
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a
 Questão (Ref.: 201503701240) Acerto: 1,0 / 1,0 
Sobre os modelos físico-matemáticos que descrevem o fenômeno da falha por fadiga, podemos 
afirmar, com EXCEÇÃO de: 
 
 O modelo S-N é o mais antigo, sendo muito utilizado em projetos de componentes mecânicos 
que funcionam em regime rotativo, como eixos virabrequim de automóveis. 
 O ensaio de flexão rotativa é um ensaio de fadiga a baixas ciclos ¿ FBC e é realizado a partir 
de campo de tensões-trativo e compressivo até ocorrer a ruptura do corpo de prova. 
 Existem várias técnicas de ensaio relacionadas à curva S-N, originadas a partir dos 
experimentos de Wöhler, que submeteu um eixo giratório em balanço a um carregamento de 
flexão. 
 A grande dispersão de dados na curva S-N é uma função da grande quantidade de corpos de 
prova utilizados e suas diferenças macro e microestruturais. 
 No modelo S-N, considera-se que períodos de inatividade na utilização do componente não 
são significativos para o fenômeno da fadiga se o corpo estiver em um ambiente não 
corrosivo. 
 
 
 
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a
 Questão (Ref.: 201503702542) Acerto: 1,0 / 1,0 
Com relação ao fenômeno da fratura sob fadiga, só NÂO podemos afirmar: 
 
 A trinca geralmente surge em um detalhe do material que representa um concentrador de 
tensões, o que pode ser representado por uma falha de fabricação ou manufatura. 
 Mesmo um material sem defeitos superficiais pode apresentar detalhes concentradores de 
tensão, como extrusões e inclusões oriundas do deslizamento de planos atômicos. 
 A propagação da trinca ocorre quando o material está submetido a tensões trativas que 
resultem em tensões acima do limite de escoamento na ponta da trinca. 
 A fratura também pode se originar em um "defeito" superficial, como riscos, ângulos vivos, 
rasgos de chaveta, fios de rosca e mossas oriundas de pancadas 
 As trincas se propagam a partir da atuação das tensões dinâmicas sobre o material somente 
quando estas assumem valores acima do limite de escoamento
do material.

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