Exercicio 10 at3

Question

Uma chapa plana, de grandes dimensões, feita de aço-liga (4340 revenido a 260°C), será utilizada para a montagem de um reator. Sabe-se que ela deverá suportar uma tensão de tração operacional igual a 500 MPa.
Elaborado pelo Professor, 2019.
 
Considere as afirmações abaixo:
 
I – O material possui limite de escoamento de 1640 MPa.
II – O material possui tenacidade à fratura de 50 Mpa√m.
III – O tamanho limite da trinca na superfície da chapa para que o material não frature é de 2,63 mm.
IV – Se a tensão de tração de operação for de 600 MPa, o tamanho limite da trinca na superfície da chapa para que o material não frature é de 1,83 mm.
 
Estão corretas:

Alternativas

Alternativa 1:

I, II e III, apenas.

Alternativa 2:

I, II e IV, apenas.

Alternativa 3:

I, III e IV, apenas.

Alternativa 4:

II, III e IV, apenas.

Alternativa 5:

I, II, III e IV.

Ana Beatriz Coutinho · Answer

Alternativa 5

Andre Smaira · Answer

I e II são verdadeiras. Conforme pode-se observar nesta tabela, o limite de escoamento e a tenacidade à fratura especificadas nas afirmações estão dentro da faixa esperada para o aço-liga 4340 revenido a 260°C (500°F).Fonte: COLLINS, Jack A. Projeto mecânico de elementos de máquinas: uma perspectiva de prevenção da falha. Livros Técnicos e Científicos, 2006.Uma vez que a chapa tem grandes dimensões, pode-se assumir a ocorrência de um estado plano de deformações. O modo de deslocamento da trinca é o modo I, em que o comprimento da trinca é muito menor que as dimensões da chapa e, portanto, $a/b \approx 0$:Fonte: COLLINS, Jack A. Projeto mecânico de elementos de máquinas: uma perspectiva de prevenção da falha. Livros Técnicos e Científicos, 2006.Assim, $C_I \approx 1$. Ocorre a fratura da chapa se:$K_I=C_I\sigma\sqrt{\pi a}>K_{Ic}$, em que $K_{Ic}$ é a tenacidade à fratura e $\sigma$ é a tensão de tração sobre a trinca.Para $\sigma= 500  { MPa}$:$$1(500)\sqrt{\pi a}>50$$Donde $a>0,00318 {\ m}=3,18\ {\ mm}\ \ Portanto,\ para\ se\ a\ tensão\ de\ operação\ for\ 500\ MPa,\ a\ chapa\ não\ fratura\ enquanto\ o\ comprimento\ da\ trinca\ for\ menor\ que\ 2a=6,36\ {\ mm}.\ \ Para\ \sigma=\ 600\ \ {\ MPa}:\ 1(600)\sqrt{\pi\ a}>50\ \ Donde\ a>0,00221\ {\ m}=2,21\ {\ mm}\ \ Portanto,\ para\ se\ a\ tensão\ de\ operação\ for\ 600\ MPa,\ a\ chapa\ não\ fratura\ enquanto\ o\ comprimento\ da\ trinca\ for\ menor\ que\ 2a=4,42\ {\ mm}$.Portanto, apenas as afirmativas I e II estão corretas.

Exercicio 10 at3

Ciência dos Materiais

UNICESUMAR

💡 2 Respostas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

✏️ Responder

Outros materiais

Outros materiais