Questões de Concurso sobre Elasticidade Linear, Plasticidade, Fratura, Fadiga e Flambagem

As equações de transformação do estado plano de deformação também podem ser representadas graficamente pelo círculo de Mohr. Analisando o Círculo de Mohr da figura a seguir, as deformações principais ε_máx e ε_mín são iguais a respectivamente:

A Lei que estabelece uma relação linear entre tensão e deformação para o comportamento elástico de um material dúctil é a Lei de

Observe a figura abaixo.

No detalhe do conjunto mostrado na figura acima, o parafuso sextavado é M12 e a carga Q é de 6.000 N. Considerando $\pi$ igual a 3,1415, calcule a tensão de cisalhamento atuante no parafuso, em MPa, aproximadamente, e assinale a opção correta.

Considere o estado plano de tensão apresentado no diagrama abaixo:

Assinale a alternativa que indica, respectivamente, a tensão normal máxima, a tensão normal mínima e a tensão máxima de cisalhamento no plano de tensão apresentado.

A figura a seguir mostra os diagramas Tensão × Vida de 2 materiais, chamados de Material 1 e Material 2, produzidos após extensivos ensaios de vida à Fadiga.

Sobre os comportamentos em fadiga distintos apresentados por esses dois materiais, considere as afirmativas a seguir.

I. O material 2 diz respeito a um metal ferroso.

II. O material 2 diz respeito a um metal não ferroso.

III. O material 1 possui limite de resistência à fadiga de 300 MN/m².

IV. O material 2 possui limite de resistência à fadiga de 120 MN/m².

Assinale a alternativa correta.

Uma estrutura metálica de aço precisa ser projetada para suportar uma central de ar-condicionado. Uma das vigas está engastada na parede em uma extremidade e a outra extremidade em balanço. O peso do equipamento sobre essa viga é de 1000 N/m distribuídos uniformemente ao longo da viga de 3 metros de comprimento. Considerando que o momento de inércia da viga é de e o módulo de elasticidade 30 cm⁴ do aço é 200 GPa, e desprezando o peso da viga, assinale a alternativa correta.

A deformação plástica resultante do trabalho mecânico a frio abaixo da temperatura de recristalização, ainda que superior à ambiente, provoca o chamado fenômeno de encruamento, cujos efeitos são traduzidos por uma deformação da estrutura cristalina e modificação das propriedades mecânicas do material. Sendo assim, é correto afirmar que o material, após sofrer um encruamento, apresentará:

Um compósito deve ser reforçado com fibras contínuas e orientadas. Os módulos de elasticidade nas direções longitudinal e transversal são de 19,7 e 3,66 GPa, respectivamente. Se a fração volumétrica das fibras é de 0,25, determine os módulos de elasticidade das fases fibra (E_f ) e matriz ( E_m ).

Os módulos são:

Observe a viga representada a seguir.

Assinale a alternativa que apresenta, corretamente, o valor do momento fletor máximo desenvolvido na viga.

A tensão de cisalhamento aplicada a uma mola helicoidal é dada por:

$\tau =k_w.\frac{8\cdot F\cdot C}{\pi d_a^2}$

Analise as afirmativas abaixo a respeito das molas helicoidais.

1. A determinação da condição crítica de estabilidade da mola helicoidal quanto à flambagem não depende das condições de suporte das extremidades da mola.

2. O índice de curvatura (C) de uma mola helicoidal é definido através da relação entre o diâmetro médio da mola (d_m) e o diâmetro do arame (d_a), ou seja, C = d_m/d_a. Valores pequenos de C (C < 4) tornam difícil a fabricação da mola, enquanto que valores grandes de C (C > 12) fazem com que a mola tenha propensão à flambagem.

3. O fator de concentração de tensões, conhecido como fator de Wahl (K_W), é determinado empiricamente e combina tanto os efeitos das tensões devidas ao carregamento quanto os efeitos de curvatura da mola.

4. A determinação da condição crítica de estabilidade da mola helicoidal quanto à flambagem pode ser obtida através da análise comparativa entre a razão de esbeltez da mola (dada pela razão entre seu comprimento livre (L_f) e o seu diâmetro médio (d_m), ou seja, L_f/d_m) e a fração de deflexão da mola (dada pela razão entre a deflexão da mola (y) e o seu comprimento livre (L_f), ou seja, y/L_f.

Assinale a alternativa que indica todas as afirmativas corretas.

Observe a junta representada na figura ao lado.

A tensão de ruptura por cisalhamento para o parafuso é τ_rup = 200 MPa e a força P = 50 kN.

Qual é o diâmetro exigido para o parafuso?

Um corpo de prova padronizado de aço, com 13 mm de diâmetro, sujeito a uma força de tração de 29,5 kN, teve um alongamento de 0,216 mm para um comprimento inicial de 200 mm.

Admitindo-se que NÃO foi superado o limite de proporcionalidade, qual é o valor do módulo de elasticidade longitudinal do aço?

Com relação à fadiga de materiais de construção mecânica, analise as afirmações seguintes:

I. Eliminar descontinuidades na superfície da peça.

II. Polir a peça visando melhorar o acabamento superficial.

III. Jateamento, com o intuito de gerar tensões residuais de compressão na superfície da peça.

IV. Processos de carbonetação ou nitretação, visando o endurecimento da camada superficial da peça.

As ações acima que podem contribuir para prolongar a vida em fadiga de peças metálicas são:

Em uma rotina com movimentações de cargas com um guindaste houve a necessidade de uma manutenção corretiva pois ocorreu um fenômeno onde ocorre falha prematura ou dano permanente de uma peça ou equipamento que tem carregamentos cíclicos.

A este fenômeno dá-se o nome de:

Sobre o módulo de elasticidade, assinale a alternativa CORRETA dentre as mostradas abaixo:

No projeto de uma coluna de aço-carbono sob carga axial compressiva e centrada, um engenheiro considera uma seção transversal quadrada e apoios birotulados. Nessa condição, o engenheiro percebe que a carga imposta é duas vezes superior à carga admissível para flambagem ELÁSTICA.

Para solucionar esse problema, a modificação no projeto original que implica uma resistência mais próxima da carga crítica admissível é:

Sobre os fenômenos de fratura, fadiga e fluência, é correto afirmar: