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

Uma barra de 3 metros de comprimento tem secção transversal retangular de 3 x 1 centímetros. O valor do alongamento produzido por uma força axial de 60 Newton, sabendo-se que E = 200 Gpa, é

A maioria das estruturas são projetadas para assegurar que apenas uma deformação elástica irá resultar quando da aplicação de uma tensão; tornando-se, então, desejável conhecer o nível de tensão onde a deformação plástica tem início ou onde ocorre o fenômeno do escoamento. O gráfico a seguir mostra o comportamento tensão-deformação para o corpo de prova de uma amostra de latão.

Com relação à imagem acima, a carga máxima que pode ser suportada por um corpo de prova cilíndrico de latão com um diâmetro original de 10,4mm, é de aproximadamente

Uma das causas da falha de máquina em serviço é a fadiga mecânica. O conceito que melhor retrata a fadiga mecânica é:

Considerando os critérios de falha de materiais, um material considerado frágil quando

Os eixos quando em trabalho podem estar sujeitos, principalmente, às seguintes solicitações:

Com base nos conceitos e aplicações da Resistência dos Materiais, assinale a alternativa correta.

Com base nas informações obtidas em um diagrama do tipo tensão x deformação e da análise da superfície de fratura de materiais metálicos, analise as afirmativas abaixo.

I. Processos de deformação plástica aplicados a materiais dúcteis provocam a modificação da morfologia dos grãos e o aumento da densidade de discordâncias assim como exercem influência mais acentuada sobre a tensão de escoamento em relação à tensão de instabilidade plástica do material.

II. Materiais do tipo aço-mola (alto carbono) apresentam deformação plástica limitada, isto é, quando o carregamento atinge o valor máximo ocorre uma fratura frágil, tipicamente plana e associada ao escorregamento de planos preferenciais.

III. Um aço é mais resiliente (capacidade de armazenamento de energia elástica) que uma liga de magnésio, o que pode ser verificado pela sua maior rigidez e resistência à tração.

IV. Um aço submetido a um tratamento térmico de têmpera e revenido não pode aumentar sua rigidez torsional, apesar do aumento de sua resistência mecânica, pelo fato do módulo elástico ser praticamente insensível a tratamentos térmicos.

V. O módulo de elasticidade dos materiais, um indicador da rigidez do material frente a esforços normais, é menor para a liga de alumínio 6061 do que para o aço 1020, por ser um material mais deformável elasticamente.

Assinale a alternativa CORRETA.

Considere as afirmativas em relação ao comportamento à fadiga de componentes mecânicos metálicos.

I. Redução da tensão de resistência do componente, eliminação de cantos vivos, tensões compressivas na superfície e bom acabamento superficial são recomendações para o aumento da vida sob fadiga.

II. Em componentes considerados isentos de trincas preexistentes, o estudo da fadiga se dá em situações distintas: alto ciclo (> 10⁴) ou baixo ciclo (< 10⁴). Neste último caso, estão inclusos os componentes sujeitos a sobrecargas ocasionais e eventual escoamento plástico.

III. Marcas de praia e estrias são denominações empregadas na descrição de eventos associados à fadiga. As marcas de praia podem ser atribuídas à variação nas condições de carregamento na interrupção de utilização do componente e apontam para o local de início de propagação de trinca. Estrias são resultantes da propagação da trinca em cada ciclo de tensão.

IV. As ligas de alumínio apresentam limite de endurecimento, tornando assim o seu emprego em engenharia estrutural mais complexo e exigindo monitoramento contínuo da variação de tensão e número de ciclos associados para evitar o colapso.

V. O limite de vida de materiais metálicos sob fadiga normalmente equivale a frações da tensão de resistência obtida em condições estáticas, que deve ser considerada no projeto de componentes, além do fator de segurança convencional.

Assinale a alternativa CORRETA.

São fatores que afetam a vida em fadiga, EXCETO:

Considere que o projeto de um eixo sujeito à torção e à flexão seja realizado com base apenas no carregamento estático.

Se o material do eixo for dúctil, seu dimensionamento dependerá da(s)

Com frequência, os materiais são postos em serviço sob condições de temperaturas elevadas e expostos a carregamentos estáticos. Como é denominada a deformação sofrida pelo material sob tais circunstâncias?

A figura precedente ilustra o círculo de tensões de Mohr, em que a ordenada de um ponto sobre o círculo representa a tensão de cisalhamento (τ) e a abcissa representa a tensão normal (σ). Considerando essa figura, assinale a opção correta.

Se um corpo de prova fabricado de um material dúctil, como o aço, for submetido a uma carga de compressão em lugar de tração, a curva tensão-deformação seria ___________ na parte inicial da reta e na parte referente ao escoamento e encruamento. Para valores maiores de deformação, as curvas na tração e na compressão ____________, e deve-se notar que a estrição ________________ na compressão. Qual das alternativas preenche CORRETAMENTE as lacunas acima?

Considere um eixo maciço feito de material com módulo de elasticidade transversal G, de comprimento L, submetido a um torque T e momento polar de inércia J. Admitindo que este eixo está engastado em uma de suas extremidades, o valor do ângulo de torção ϴ na extremidade livre é igual a:

O estado plano de deformações pode ser representado graficamente para se determinar sua solução por meio das componentes das deformações por cisalhamento (γ) e normal (ε). Na situação da figura precedente, que ilustra o círculo de Mohr para um estado plano de deformação, as deformações principais ε_max e ε_min são iguais, respectivamente, a