exercício resolvido

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09/05/2018 EPS
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SIDNEY CABRAL OEIRAS
201512571415 BELÉM
 
 FRATURA DOS MATERIAIS
 
Avaliação Parcial: CCE1050_SM_201512571415 V.1 
Aluno(a): SIDNEY CABRAL OEIRAS Matrícula: 201512571415
Acertos: 10,0 de 10,0 Data: 03/05/2018 00:14:21 (Finalizada)
 
1a Questão (Ref.:201513756454) Acerto: 1,0 / 1,0
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.
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.
Considerando apenas fenômeno da ressonância, uma tropa de soldados pode atravessar uma ponte
caminhando normalmente (sem cadência) sem problemas de eventuais fraturas.
O fenômeno da ressonância mecânica ocorre quando o estímulo externo ocorre na mesma frequência natural
de vibração do material
 Na prevenção do fenômeno da ressonância, devemos considerar que os esforços cíclicos atuantes sobre uma
estrutura devem reproduzir as frequências naturais dessa estrutura.
 
2a Questão (Ref.:201513755701) Acerto: 1,0 / 1,0
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:
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 O limite de resistência a tração do corpo é representado pelo ponto C.
O ponto C represente a ruptura do corpo de prova.
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.
 
3a Questão (Ref.:201513756469) 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.
Supergranular.
Hipogranular.
 Intergranular.
Transgranular.
 
4a Questão (Ref.:201513756468) Acerto: 1,0 / 1,0
Do ponto de vista microscópico, os materiais frágeis e cristalinos podem apresentar fraturas como consequência do
rompimento de ligações atômicas em determinados planos, como mostrado na figura oriunda de Microscopia
Eletrônica de Varredura - MEV a seguir.
Considerando os aspectos cristalográficos, identifique qual opção apresenta a denominação CORRETA do tipo de
fratura.
Transzonal.
 Intergranular.
Transgranular.
Transcristalina.
Interzonal.
 
5a Questão (Ref.:201513756471) Acerto: 1,0 / 1,0
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 uma recurso
quantitativo associado à segurança, que poderá ser utilizado pelo projetista.
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Com relação a este fator, PODEMOS afirmar:
0 < Kt < 1
 Kt > 1
Kt = 1
0 < Kt < 0,5
Kt < -1
 
6a Questão (Ref.:201513756470) 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 = σmédia / σ máx 
Kt = σ min / σmédia
 Kt = σ máx / σmédia
Kt = σ variável / σmédia
Kt = σ média / σvariável
 
7a Questão (Ref.:201513756534) 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:
γP: é a energia associada à deformação plástica.
γs: é o módulo de energia de superfície específica.
a: é a metade do comprimento de uma trinca interna.
E: módulo de elasticidade.
 σc: é a tensão crítica necessária a para a nucleação de uma trinca em um material.
 
8a Questão (Ref.:201513756491) Acerto: 1,0 / 1,0
A Mecânica da Fratura se bifurcou para tratar questões de engenharia, associadas ao regime elástico e de deformação
e ao regime plástico de deformação, originando dois segmentos para a modelagem físico-matemática: MECÂNICA
DA FRATURA LINEAR ELÁSTICA (MFLE) e a MECÂNICA DA FRATURA ELASTO-PLÁSTICA (MFEP). Com
relação a estas duas vertentes da Mecânica da Fratura, só NÃO podemos afirmar:
 Se o campo de deformação elástico na ponta da trinca é pequeno (deformação elástica predominante) então
utilizamos a Mecânica da Fratura Linear Elástica (MFLE).
Se a placa é delgada, provavelmente teremos um regime plástico de deformação na ponta da trinca,
podendo-se utilizar a Mecânica da Fratura Elasto-Plástica (MFEP).
Se a placa é espessa, provavelmente teremos um regime elástico de deformação na ponta da trinca,
podendo-se utilizar a Mecânica da Fratura Linear Elástica (MFLE).
Se o campo de deformação plástico na ponta da trinca é pequeno (deformação elástica predominante) então
utilizamos a Mecânica da Fratura Linear Elástica (MFLE).
Se o campo de deformação plástico na ponta da trinca não for desprezível (deformação plástica
predominante) então utilizamos a Mecânica da Fratura Elasto-Plástica (MFEP).
 
9a Questão (Ref.:201513759649) Acerto: 1,0 / 1,0
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
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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:
b>c>a
a>b>c
c>a>b
a=b=c
 c>b>a
 
10a Questão (Ref.:201513759651) Acerto: 1,0 / 1,0
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.
Estrias.
Ondulações.
Marcas de fadiga.
 Marcas de praia.
Marcas de deformação.