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

A conformação mecânica consiste em alterar as formas dos metais por meio de solicitações mecânicas. Essencialmente, o processo causa deformação plástica em um corpo metálico sem modificar sua massa e integridade. Processos como trefilação, extrusão, laminação, forjamento e estampagem são processos de conformação mecânica, caracterizados por alterarem as dimensões dos aços via deformações plásticas. Nas frases abaixo, sobre conformação mecânica, coloque (V) para as afirmações verdadeiras e (F) para as afirmações falsas.

( ) A fieira é o dispositivo básico da trefilação. É constituída por três partes cônicas e uma parte cilíndrica.

( ) No trabalho a frio, é necessária uma menor energia para deformar o metal, já que a tensão de escoamento decresce com o aumento da temperatura.

( ) Entre as vantagens do processo de trefilação, podemos citar a elevada redução transversal e a precisão dimensional, inferior apenas àquela obtida por laminação a frio.

( ) Entre os defeitos de trefilação, podemos citar: fratura irregular, causada por partículas duras que ficam retidas na fieira e posteriormente se desprendem, e diâmetro irregular formando cones, causado por redução pequena e ângulo de fieira muito grande, com acentuada deformação da parte central.

De acordo com as frases propostas, marque a sequência correta.

Duas chapas de 8 polegadas de largura e 0,5 polegada de espessura são soldadas em junta de topo, conforme mostra a figura a seguir. A Sociedade Americana de Soldagem fixa a tensão admissível em, aproximadamente, 91 Mpa (Mega Pascal) para a resistência à tração na junta soldada.

O valor admissível de P, considerando a seção resistente da solda igual à seção transversal das chapas, é

Observe a figura a seguir, que apresenta o diagrama tensão-deformação para uma liga

A representação das áreas nos pontos A, B e C, respectivamente, é a seguinte:

O fenômeno que ocorre quando a frequência da força atuante num sistema mecânico coincide com a frequência natural de vibração do sistema é chamado:

Assinale a alternativa correspondente à situação em que NÃO SE ESPERA que o trincamento induzido por hidrogênio ocorra.

Em relação às propriedades mecânicas dos metais, analise as assertivas abaixo, assinalando V, se verdadeiras, ou F, se falsas.

( ) O módulo de elasticidade do metal aumenta com o aumento da temperatura.

( ) Resiliência é a capacidade de um material de absorver energia quando deformado elasticamente.

( ) Em uma amostra de um metal que tenha sido deformada plasticamente, se a carga for retirada, ocorrerá recuperação da deformação elástica.

( ) Um metal com maior módulo de elasticidade apresentará maior deformação elástica quando submetido a uma mesma tensão de tração.

A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:

Analise as seguintes assertivas sobre falha em materiais:

I. A região de uma superfície de fratura que se formou durante a etapa de propagação de uma trinca pode ser caracterizada por dois tipos de marcas, denominadas marcas de praia e estrias.

II. As trincas nos materiais dúcteis são instáveis, ou seja, uma vez iniciada, a trinca continuará a se propagar espontaneamente sem aumento no nível de tensão.

III. Uma medida que pode ser tomada para estender a vida em fadiga é a imposição de tensões residuais de compressão na superfície por jateamento.

IV. Na maioria dos materiais dúcteis, a trinca frequentemente se propaga por clivagem – quebra de ligações atômicas ao longo de um plano cristalino específico.

Quais estão corretas?

A fadiga é uma forma de falha que ocorre em estruturas que estão sujeitas a tensões dinâmicas e oscilantes como, por exemplo, pontes, aeronaves e componentes de máquinas.

Sobre a fadiga é correto afirmar que

Sobre as deformações plásticas e as elásticas, determine se as afirmativas são V (verdadeiras) ou F (falsas).

I. A deformação plástica é reversível;

II. A deformação plástica é provocada por tensões que ultrapassam o limite de elasticidade;

III. A deformação elástica desaparece, quando a tensão é removida;

IV. A deformação elástica procede da deformação plástica.

São verdadeiras:

A fi gura abaixo representa um mecanismo para impedir a rotação do tambor A de 300 mm de diâmetro. A barra B se constitui de uma parte interna com uma mola para ser feito o ajuste da força de frenagem. O alojamento da mola de constante elástica linear de 20 kN/m tem 100 mm de comprimento. Sabendo que o coefi ciente de atrito é de 0,50, calcule o comprimento não deformado da mola a ser colocada para impedir o movimento do tambor sujeito a um momento de 150 N.m.

Observe as figuras a seguir.

O tipo de descontinuidade representado nas figuras acima é denominado trinca

Após a leitura do enunciado apresentado a seguir, identifique a afirmação correta:

O grau ao qual uma estrutura se deforma ou se esforça depende da magnitude da tensão imposta. Para a maioria dos metais que são submetidos a uma tensão de tração em níveis relativamente baixos, a tensão e a deformação são proporcionais entre si, de acordo com a relação que é conhecida como:

Após a leitura do enunciado apresentado a seguir, identifique a afirmação correta:

A deformação permanente de materiais quando estes são sujeitos a cargas ou tensões constantes e está em função do tempo, é chamada de:

Uma massa pendurada em uma mola oscila, conforme indica o gráfico da Figura 5 abaixo, que representa a elongação da mola em função do tempo. É correto afirmar que no instante t1 a massa possui velocidade:

Após a leitura do enunciado apresentado a seguir, identifique a afirmação correta:

A forma de falha que ocorre em estruturas que estão sujeitas a tensões dinâmicas e oscilantes, é conhecida por:

As situações a seguir são situações de carregamentos em elementos de máquinas:

I) Um eixo suportando engrenagens cilíndricas helicoidais.

II) Uma correia plana transmitindo potência numa relação de 7:1.

III) Buchas suportando um eixo.

IV) Um rolamento de esferas suportando cargas radiais num eixo a 1.500 rpm.

As condições em que os elementos estão criticamente sujeitos a falhas por fadiga são:

A Fadiga consiste em uma forma de falha que afeta estruturas que estão sujeitas a tensões dinâmicas e oscilantes Com relação aos fatores que influenciam na vida em fadiga, avalie as afirmações adiante e marque (V) as Verdadeiras e (F) as Falsas

( ) Um aumento da tensão média a qual o componente está submetido leva a um acréscimo de sua vida em fadiga.

( ) Entalhes e descontinuidades geométricas atuam como fatores de concentração de tensões e locais de início e propagação de trincas de fadiga.

( ) Para as descontinuidades geométricas presentes na superfície de um componente, quanto menor o raio de curvatura dos mesmos, menos severa será a concentração de tensão nestes locais.

( ) A substituição de um canto vivo (90º) por um mais arredondado, proporciona aumento da vida em fadiga de um componente mecânico.

( ) Processos de acabamento, por exemplo o polimento e o jateamento, quando realizados em componentes que foram anteriormente usinados, permitem a redução de riscos e pequenos defeitos de superfície e ainda proporcionam a introdução de tensões compressivas na superfície do componente. Ambos os processos reduzem o risco de falha por fadiga.

Assinale a alternativa que contém a sequência CORRETA de cima para baixo.

O setor de manutenção de uma indústria mecânica foi acionado após a parada repentina de uma máquina com pouco tempo de uso. Após verificação do motivo, detectou-se uma falha em um eixo cilíndrico. O mesmo apresentou rompimento com uma fratura de topo reto (90º com a lateral do eixo). Visando elucidar o ocorrido, confeccionou-se um corpo de prova do mesmo material do eixo, e após realização de ensaio de tração, verificou-se um comportamento dúctil do material, que foi ensaiado a temperatura de 25ºC. A partir destas informações assinale a alternativa mais coerente com o evento verificado. Obs: A análise da superfície de fratura não detectou propagação de trincas e consequente rompimento por fadiga.