Avaliação Parcial Fratura dos Materiais 03-2020 Estácio EAD

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1a Questão 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. 
 
 
 Na prevenção do fenômeno da ressonância, devemos considerar que os esforços cíclicos 
atuantes sobre uma estrutura devem reproduzir as frequências naturais dessa estrutura. 
 
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 
 
A fratura devido a ressonância ocorre quando o corpo apresenta amplitudes de vibração 
cada vez maiores quando solicitado. 
 
No fenômeno da ressonância, podemos considerar que os corpos oscilantes assumem 
amplitude máxima quando submetidos a determinadas frequências. 
 
 
 
 
 
2a Questão 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: 
 
 
 
 
O ponto C represente a ruptura do corpo de prova. 
 
O ponto B que nos interessa para representar a máxima resistência à tração. 
 
O ponto B representa a maior tensão suportada pelo material. 
 O limite de resistência a tração do corpo é representado pelo ponto C. 
 
O ponto A representa a tensão de escoamento do material. 
 
 
 
 
 
3a Questão Acerto: 1,0 / 1,0 
Em alguns ensaios de tração, conseguimos identificar superfícies de fratura características, como 
as mostradas na figura a seguir. 
 
Entre as opções a seguir, identifique aquela que melhor se adéqua a descrição das superfícies 
visualizadas. 
 
 
 
Cano-copo. 
 
Côncavo-convexo. 
 
Copo-panela. 
 Taça-cone. 
 
Cone-poliedro. 
 
 
 
 
 
4a Questão 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. 
 
 
 
Interzonal. 
 Intergranular. 
 
Transcristalina. 
 
Transzonal. 
 
Transgranular. 
 
 
 
 
 
5a Questão Acerto: 1,0 / 1,0 
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. 
 
 
 
625,0 MPa 
 
150,0 MPa 
 
125,0 MPa 
 960,0 MPa 
 
10,0 MPa 
 
 
 
 
 
6a Questão 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. 
 
 
 
Quadrado. 
 
Retângulo. 
 
Triângulo. 
 Elípse. 
 
Losango. 
 
 
 
 
 
7a Questão 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: 
 
 
 σc: é a tensão crítica necessária a para a nucleação de uma trinca em um material. 
 
E: módulo de elasticidade. 
 
γs: é o módulo de energia de superfície específica. 
 
γP: é a energia associada à deformação plástica. 
 
a: é a metade do comprimento de uma trinca interna. 
 
 
 
 
 
8a Questão 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: 
 
 
 
E: módulo de elasticidade. 
 
a: é a metade do comprimento de uma trinca interna. 
 
σc: é a tensão crítica necessária a para propagação de uma trinca em um material. 
 
γs: é o módulo de energia de superfície específica. 
 π: constante relacionada ao tipo de fratura. 
 
 
 
 
 
9a Questão Acerto: 1,0 / 1,0 
Sobre os modelos físico-matemáticos que descrevem o fenômeno da falha por fadiga, podemos 
afirmar, com EXCEÇÃO de: 
 
 
 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. 
 
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. 
 
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. 
 
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. 
 
 
 
 
 
10a Questão Acerto: 1,0 / 1,0 
As estrias de fadiga constituem uma ocorrência só observada com auxílio de 
microscopia eletrônica, MEV ou MET. Cada estria indica o quanto a trinca se 
propagou durante a rotina de trabalho do componete mecâncico. 
Marque a opção CORRETA. 
 
 
 
 
 As estrias são uma consequência de processos naturais de 
envelhecimento do material. 
 As estrias são uma consequência de esforços hiperestáticos. 
 As estrias são uma consequência de esforços não dinâmicos. 
 As estrias são uma consequência de esforços cíclicos. 
 As estrias são uma consequência de esforços em um único 
sentido.