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Questões de Concurso sobre Elasticidade Linear, Plasticidade, Fratura, Fadiga e Flambagem
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O fator de segurança é estabelecido pelo grau ou a quantidade de incerteza, constituindo a condição de ignorância sobre todas as variáveis relacionadas ao dimensionamento a ser estabelecido. Assim, este fator deve
A
ser maior que um.
B
estar sempre entre zero e um.
C
apresentar um valor de tensão menor que a de escoamento.
D
ser o multiplicador base da tensão de resistência.
E
assumir valor negativo em cabos de aço em sistemas de içamento.
A
B
C
D
E
O valor do momento de torção que deve ser aplicado à
extremidade do tubo da figura, para que o ângulo de
torção resultante seja de 2°, deve ser, em N.m, de
A
1.867.
B
2.767.
C
3.033.
D
3.945.
E
4.600.
A
o encruamento no material 1 é maior que no material 2.
B
o limite de escoamento do material 1 é maior que o do material 2.
C
o limite de resistência do material 1 é maior que o do material 2.
D
o módulo de elasticidade do material 1 é maior que o do material 2.
E
o alongamento total até a falha do material 1 é maior que o do material 2.
As peças e componentes mecânicos em serviço estão sujeitas a tensões diversas, múltiplas ou combinadas. As teorias de resistência são propostas em função dos esforços aplicados. Nesta linha de raciocínio, assinale V para a afirmativa verdadeira e F para a falsa.
( ) A Teoria de Saint-Venant admite que a falha ocorre quando uma das tensões principais atinge um valor crítico não importando a sua direção.
( ) A Teoria de Rankine admite que a falha ocorre quando a deformação máxima assume valor do limite de escoamento da tração ou compressão simples.
( ) A Teoria de Beltrami apresenta a relação da energia de empenamento com a ocorrência de falha.
As afirmativas são, respectivamente,
A
V, F e F.
B
F, V e F.
C
V, F e V
D
F, F e F
E
V, V e F
As figuras III e IV mostram possíveis curvas de comportamento para materiais frágeis. A figura III representa um comportamento não linear em baixos níveis de tensão, característica dos ferros fundidos, enquanto que a figura IV representa um comportamento elástico e linear até próximo da ruptura, característica de materiais cerâmicos e ligas fundidas de elevada dureza.
C
Certo
E
Errado
Considerando-se a abrasão, a erosão e a cavitação, pode-se afirmar que:
A
a terceira é provocada por meio de partículas sólidas ou liquidas que acompanham o fluxo de gases ou vapores.
B
a segunda elimina o efeito das outras duas, caso o fluxo do fluido seja acelerado em sentido contrário à velocidade e em contrafluxo.
C
a segunda elimina o efeito da terceira, caso o fluxo do fluido seja acelerado em sentido contrário à velocidade e em contrafluxo.
D
a primeira é um desgaste que ocorre entre superfícies que deslizam ou giram em contato entre si em movimento relativo.
E
as três propriedades devem ser preservadas em sistemas rotativos com fluidos que são acelerados em superfícies rugosas obtidas por fundição.
Em relação ao projeto de um componente que será submetido a um carregamento cíclico de flexão, a providência que NÃO contribui para aumentar sua resistência à falha por fadiga é:
A
utilizar aços com baixos limites de resistência à tração.
B
evitar mudanças bruscas de dimensões.
C
melhorar a qualidade superficial.
D
elevar a dureza do material.
E
evitar furos em seções muito solicitadas.
São esforços mecânicos, dentre outros:
A
Torção e Distensão.
B
Flexo-Torção e Ultrapressão.
C
Flexão e Flambagem.
D
Compressão e Tensionamento.
E
Tração e Pressão.
O fator de segurança é um fator de redução da resistência de um material utilizado no projeto de componentes mecânicos para garantir sua integridade durante a operação. Esse fator permite a determinação da tensão admissível a ser utilizada nos projetos estruturais. Assim, considerando a natureza dos diversos materiais disponíveis, a tensão admissível é determinada pela relação entre uma tensão de referência e o fator de segurança. Essa tensão de referência, no caso de materiais frágeis, é a tensão:
A
De escoamento do material.
B
Principal máxima atuante na peça a ser projetada.
C
De cisalhamento máxima atuante na peça a ser projetada.
D
De ruptura do material de escoamento.
Considerando o Esforço de Cisalhamento dos mesmos rebites submetidos à Carga Total Cisalhante, o valor da Tensão de Cisalhamento σs, em N/m2, será igual a
A
6,00 × 107.
B
7,00 × 107.
C
7,00 × 108.
D
5,45 × 107.
E
6,95 × 107.
A
6,00.
B
3,54.
C
1,67.
D
1,30.
E
2,58.
Num laboratório de ensaios mecânicos, os conduítes de cabos elétricos são aparentes e fabricados em PVC (Poli-Cloreto de Vinila). Após alguns anos de uso do laboratório, percebeu-se que entre os apoios dos trechos de conduítes havia uma deformação – flecha – considerável. O fenômeno ocorrido com o material, que pode explicar o acontecido, é:
A
fadiga.
B
recuperação elástica.
C
fluência.
D
fragilização a frio.
E
recristalização.
A
1,53
B
3,04
C
1,97
D
3,04
E
2,00
Boa parte dos sistemas mecânicos está sujeita a carregamentos que variam ao longo do tempo. Essa condição de funcionamento pode culminar em falhas progressivas, irreversíveis e localizadas, denominadas de fadiga. Sabe-se também que componentes com descontinuidades geométricas estão sujeitos ao fenômeno de concentração de tensões. Com base nesse tema, qual é o limite de resistência à fadiga de um componente sem entalhe, sabendo que o fator de concentração de tensão em fadiga, Kf, vale 3 e o limite de resistência à fadiga de um componente entalhado fabricado do mesmo material é 150 MPa?
A
50 MPa.
B
150 MPa.
C
300 MPa.
D
450 MPa.
E
600 MPa.
Uma placa de aço faz parte de uma máquina que é operada sob temperatura inferior à da transição dúctil-frágil do material. A placa possui 30 mm de espessura e 12 metros de largura. No centro da placa, há uma trinca com 80/p mm de comprimento na direção transversal da placa. Sabe-se que o valor nominal da tensão normal, na direção longitudinal, de projeto da placa é igual a 100 MPa. Qual é o fator de segurança para o componente, sabendo-se que o limite de escoamento do material é igual a 200 MPa e a tenacidade da fratura vale 25 MPa.m1/2?
A
5,32.
B
1,25.
C
2,56.
D
2,00.
E
5,56.
Uma mola de extensão de fio duro repuxado tem um diâmetro de fio de 0,060in, um diâmetro externo de espira de 0,300in, raios do gancho r1= 0,126in e r2= 0,099in, e uma tração inicial de 2 lbf. A partir das informações dadas, assinale a alternativa correta na sequência dos parâmetros - diâmetro médio da mola, o índice de mola e o fator de correção da tensão para curvatura.
A
0,29in; 5,0 ; 1,299
B
0,18in; 0,2 ; 0,781
C
0,24in; 5,0 ; 1,294
D
0,24in; 0,2 ; 1,299
E
0,78in; 5,0 ; 0,183
Sabe-se que uma coluna flambará quando a carga se tornar excessiva. Similarmente, molas de espira de compressão podem flambar quando a deflexão se tornar muito grande. Assinale a alternativa correta de tensão limite em Mpa para uma coluna de aço, sabendo que a tensão de flambagem depende apenas do módulo de elasticidade E (característica do material) e do coeficiente de esbeltez λ (característica geométrica da barra).
A
σfl = π2 207 103 / λ2
B
σfl = π 207 103 / λ2
C
σfl = π2 30 103/ λ2
D
σfl = π 30 / λ
E
σfl = π2 207 103 / λ
Para um determinado componente estrutural, o resultado de um teste de fadiga mostra que, para uma tensão de 250 MPa (Tensão normal alternada), a vida do componente é de 106 ciclos. Para valores de tensão menores do que este, não se detectou falha por fadiga. Um componente idêntico ao testado foi usado por 25 000 ciclos, sob tensão normal de intensidade igual a 400 MPa (tensão normal alternada). Nessa condição, o ensaio de fadiga indica que a vida seria de 105 ciclos. Se, após o carregamento de 400 MPa, for submetido à tensão de 250 MPa, o componente resistirá a:
A
106 ciclos.
B
15 000 ciclos.
C
1 ciclo (ruptura imediata quando usado sob o novo carregamento).
D
3,5 x 104 ciclos.
E
7,5 X 105 ciclos.
A aplicação de tensão residual compressiva por meio de alargamento de furos durante o processo de fixação de prendedores (“cravação”) em elementos estruturais metálicos que evita, significativamente, a iniciação de trincas decorrentes do fenômeno de fadiga, em torno desses furos, é denominado
A
trabalho à frio.
B
tratamento térmico.
C
laminação à frio.
D
tratamento à laser.
E
jateamento por partículas.
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