P21 - 14.2

Prévia do material em texto

Departamento Engenharia de Materiais / PUC-Rio
ENG 1016 - Materiais de Engenharia 
P2’ – 04/12/2014
QUESTÃO 1 (3.0) 
Um painel para estruturas aeronáuticas de material compósito será submetido a um carregamento multiaxial (Figura 1), sendo as máximas deformações equivalentes a 0,4 (longitudinais) e 0,2, (transversais). Na fabricação do painel será adotado um material compósito de poliéster (E = 3,9 GPa, LR = 70 MPa, ρ = 1,25 g/cm3) reforçado com 30% em volume de fibras de vidro-E contínuas e alinhadas (E = 72,3 GPa, LR = 3400 MPa, ρ = 2,54 g/cm3). Determine:
A densidade do painel;
O peso (%) do reforço no painel;
Se a fração volumétrica de reforço atende às exigências de deformação do painel. 
Figura 1 – Tensões longitudinais e transversais de 200 MPa atuando no painel.
 
 
QUESTÃO 2 (2.0) 
As Figuras 2a e 2b apresentam o comportamento mecânico de polímeros semicristalinos quando submetidos a ensaios de tração. Comente ambas as figuras, enfatizando os efeitos observados.
(a)
(b)
Figura 2 – Diagramas tensão versus deformação de materiais poliméricos.
UESTÃO 3 (2.0) 
Um metal com tamanho de grão de 10 µm (condição A) foi deformado a frio (condição B) e, posteriormente, sofreu um tratamento de recuperação, recristalização e crescimento de grão. Após a recristalização, seu tamanho de grão foi estimado em 1 µm (condição C) e após a etapa de crescimento de grão apresentou um tamanho de grão de 5 µm (condição D). Represente, em um mesmo gráfico, as curvas tensão versus deformação do material para as quatro condições microestruturais acima especificadas. 
QUESTÃO 4 (3,0)
O seu colega da frente fez as afirmações abaixo. Escolha seis dentre estas e indique se certo ou errado, mas atenção, pois duas questões erradas anulam uma questão certa.
Óxidos, carbetos, nitretos e sulfetos, se sólidos, são sempre materiais cerâmicos ( );
A temperatura não afeta o módulo de elasticidade dos materiais cerâmicos ( );
A temperatura vítrea é um parâmetro exclusivo dos materiais cerâmicos ( );
Todo material cerâmico possui uma maior resistência em compressão do que aquela em tração ( );
O catalisador fornece condições apropriadas de calor e temperatura para que a dupla ligação entre átomos de carbono no monômero seja quebrada e substituída por outra covalente simples ( );
Termoplásticos, termofixos e elastômeros possuem sempre uma origem sintética ( );
As ligações cruzadas nos polímeros termoplásticos são responsáveis pela capacidade de deformação do material ( );
O comportamento mecânico dos materiais poliméricos não é influenciado pela temperatura de serviço do material ( );
A falha do compósito, quando ocorre, é catastrófica por que nem todas as fibras falham simultaneamente e a matriz não suporta a carga que lhe é transferida ( );
Reforços de alta resistência mecânica em materiais compósitos são conseguidos com o uso de fibras policristalinas, de pequenas dimensões e praticamente isentas de defeitos, conhecidas como whiskers ( ).
O aumento da quantidade de perlita nos aços provoca a diminuição da temperatura de transição dúctil-frágil do material ( ).
Materiais martensíticos quando comparados com materiais martensíticos revenidos apresentam o patamar superior da curva de transição dúctil-frágil associado com maiores níveis de energia ao impacto ( ).