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Ciência de Materiais

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Durante a execução do ensaio de materiais dúcteis existe uma fase característica denominada estricção cuja definição é:

A diminuição da seção reta a um valor equivalente a 50% do original
O rompimento do corpo de provas
A diminuição da seção reta útil do corpo de prova - empescoçamento
O instante em que o ensaio atinge a tensão de ruptura do material
A deformação elástica do corpo de prova equivalente a 50% do seu valor máximo de deformação.
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AV DE METALOGRAFIA E FADIGA
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AV DE METALOGRAFIA E FADIGA

ESTÁCIO

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há 2 anos

A estricção é definida como a diminuição da seção reta útil do corpo de prova durante o ensaio de tração, que ocorre após o atingimento da tensão de escoamento. Portanto, a opção correta é: A diminuição da seção reta útil do corpo de prova - empescoçamento. Essa fase é caracterizada pela concentração de deformação em uma região específica do material, levando eventualmente ao rompimento.

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Na Engenharia, muitas falhas ocorrem devido a fraturas de algum componente do sistema. Existem casos típicos, em que o componente é submetido a ciclo de tensões ao longo do tempo e a falha ocorre catastroficamente, em um nível de tensão inferior ao da resistência do material. Essa fratura é denominada:


Fratura por ressonância
Fratura por fadiga
Fratura por fluência
Fratura por impacto
Fratura por fragilização do hidrogênio

A partir de um estado geral de tensões, dois estados particulares são essenciais para o entendimento espessura na propagação de trincas, a partir dos entalhes: o estado plano de tensões (EPT) e o estado plano de deformações (EPD). Com relação a esses dois estados, só NÃO podemos afirmar:

O estado plano de deformações ocorre tipicamente em placas espessas, ou seja, a deformação perpendicular à placa é nula.
À medida que nos aproximamos do estado plano de tensões, a região associada a deformação plástica aumenta.
À medida que aumentamos a espessura da placa, temos a evolução do estado plano de tensões para um estado misto até atingirmos o estado plano de deformação.
À medida que nos aproximamos do estado plano de deformações, a zona associada à deformação plástica diminui.
O estado plano de tensões ocorre tipicamente em placas infinitas e espessas que estão sujeitas apenas a forças de carga paralelas a elas, ou seja, σx e σy são diferentes de zero e σz é nula.

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.
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.
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 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.

Com relação ao fenômeno da fratura sob fadiga, só NÃO podemos afirmar:

Mesmo um material sem defeitos superficiais pode apresentar detalhes concentradores de tensão, como extrusões e inclusões oriundas do deslizamento de planos atômicos.
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.
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 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.
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.

Considerando o fenômeno da fratura de um material submetido a fadiga, assinale a opção CORRETA.

O fator de intensidade de tensões é uma parâmetro da Mecânica da Fratura Linear Elástica-MFLE que não é utilizado no entendimento da fadiga.
A nucleação de trincas ocorre durante vários ciclos no fenômeno da fadiga, sendo sempre de origem superficial.
No fenômeno da fadiga, existe uma fase de crescimento subcrítico da trinca, ou seja, o crescimento não é sempre catastrófico.
No fenômeno da fadiga, o crescimento de uma trinca é sempre catastrófico não havendo possibilidade de imobilização.
A nucleação de trincas é uma ocorrência que ocupa um longo período de tempo na vida de um corpo sob fadiga.

Com base nas informações fornecidas, determine a vida do componente até a ruptura, considerando que o mesmo está operando a 950K sob tensão de 100MPa.

50 horas aproximadamente.
55 horas aproximadamente.
65 horas aproximadamente.
45 horas aproximadamente.
60 horas aproximadamente.

Entre as medidas utilizadas para se evitar a correção galvânica, podemos citar, com EXCEÇÃO de:


Tentar isolar eletricamente os dois metais que construirão a junção. Adotar um terceiro metal com características anódicas mais acentuadas que os outros dois metais que participam do componente.
Isolar os dois metais que participam do componente para que não tenham contato.
Colocar em contato metais que estejam próximos na série galvânica.
Adotar um anodo de sacrifício com material mais nobre que os outros dois materiais que já participam da estrutura.
Adotar uma razão entre áreas anodo/catodo o maior possível

Na seleção de materiais que envolvem propagação de trinca a partir de tensão crítica, utilizamos:

A tenacidade a fratura crítica.
A tenacidade a fratura.
A expressão da/dN.
A expressão de Larson-Miller.
Os gráficos de concentradores de tensão.

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