fratura dos materias exercicios 4

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1.
		É amplamente aceito que a Mecânica da Fratura Elasto-Plástica é essencial para a análise e escolha de aços de médio e baixo carbono.
Entre as opções a seguir, escolha a que MELHOR se adequa a esta afirmação.
	
	
	
	Isto ocorre em consequência das corriqueiras fraturas frágeis presentes nestes aços.
	
	
	Isto ocorre em consequência da corrosão que acompanha os aços de baixo e médio carbono.
	
	
	Isto ocorre em consequência da deformação essencialmente elástica destes materiais.
	
	
	Isto ocorre em consequência da presença de deformação plástica nos processos de fratura destes aços.
	
	
	Isto ocorre em consequência da alta fragilidade destes aços.
	
Explicação:
De uma forma simples, podemos considerar que quanto maior o teor de carbono de um aço, menor será a sua ductilidade.
	
	
	
	 
		
	
		2.
		Após os fatores de segurança de um projeto serem considerados, se estabeleceu que uma chapa de aço de grandes dimensões (infinita em comparação com os defeitos presentes), fabricada com KIC =60 MPa.m1/2 com limite a escoamento (deformação plástica) igual a 500 MPa (a chapa não deve ser solicitada acima deste limite). Sabendo-se que os defeitos máximos de fabricação da chapa alcançam 0,5mm no máximo, determine a tensão crítica para propagação da trinca.
	
	
	
	750 MPa aprox.
	
	
	1.500 MPa aprox.
	
	
	3.000 MPa aprox.
	
	
	1.000 MPa aprox.
	
	
	600 MPa aprox.
	
Explicação:
Considerando a expressão KIC=Yσ_c.√πa, tem-se que tensão crítica é dada por: σc=KIC/(Y√πa) Substituindo-se os valores do enunciado σc=KIC/(Y√πa)=60/(1.√(π.0,0005))=1.500MPa aprox.
	
	
	
	 
		
	
		3.
		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:
	
	
	
	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.
	
	
	E: módulo de elasticidade.
	
	
	a: é a metade do comprimento de uma trinca interna.
	
Explicação:
π: é a constante "pi", cujo valor aproximado é 3,1415..., sem nenhuma relação com o tipo de fratura.
	
	
	
	 
		
	
		4.
		(ENADE 2008) A existência de fratura frágil em materiais dúcteis gerou a necessidade de se compreender melhor os mecanismos de fratura. As pesquisas permitiram a quantificação das relações existentes entre as propriedades dos materiais, o nível de tensão, a presença de defeitos geradores de trincas e os mecanismos de sua propagação. Os projetistas podem, dessa forma, antecipar e prevenir falhas estruturais. Tendo por base os princípios da mecânica da fratura, utilizada na análise de falhas de amostras ensaiadas de forma controlada, assinale a opção correta.
	
	
	
	A tenacidade à fratura, por ser uma propriedade intrínseca do material, é independente da temperatura, taxa de deformação e microestrutura.
	
	
	Denomina-se tenacidade à fratura o valor crítico do fator de intensidade de tensão para o qual ocorre uma extensão da trinca.
	
	
	A condição de deformação plana na análise de mecânica da fratura é encontrada em placas finas, em que a direção de deformação zero é paralela à superfície da placa.
	
	
	O fator de concentração de tensão é a medida da resistência de um material à fratura frágil quando uma trinca está presente, e está relacionado ao comprimento da trinca e à tensão aplicada.
	
	
	Os valores de tenacidade à fratura são maiores nos materiais frágeis que nos materiais dúcteis.
	
Explicação:
Definição.
	
	
	
	 
		
	
		5.
		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:
	
	
	
	γs: é o módulo de energia de superfície específica. 
	
	
	 π: constante relacionada ao tipo de fratura.
	
	
	σc: é a tensão crítica necessária a para propagação de uma trinca em um material.
	
	
	a: é a metade do comprimento de uma trinca interna.
	
	
	E: módulo de elasticidade.
	
Explicação:
π: é a constante "pi", cujo valor aproximado é 3,1415..., sem nenhuma relação com o tipo de fratura.
	
	
	
	 
		
	
		6.
		(DNIT 2006 - Fundação José Pelúcio Ferreira (FJPF) ) O processo de fratura de um metal dúctil pressupõe que, antes que a trinca se propague, ocorra uma deformação plástica localizada em sua vizinhança, que é denominada a zona plástica na ponta da trinca. O termo CTOD, que é a abreviatura da expressão inglesa crack tip opening displacement, representa:
	
	
	
	A distância entre duas trincas semi-elípticas em um metal com comportamento elastoplástico.
	
	
	O trabalho produzido pelas forças externas aplicadas no corpo de prova entalhado;
	
	
	A distância entre duas trincas consecutivas e elípticas em um metal com comportamento linear elástico;
	
	
	A distância entre as duas superfícies de uma trinca, medida na ponta da trinca;
	
	
	A condição elastoplástica posterior da integral J nos campos de tensão-deformacão em uma trinca;