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

Considere o diagrama Força (em kN) versus Alongamento (em mm) mostrado na figura apresentada a seguir, obtido a partir de um ensaio de tração uniaxial de um corpo-de-prova metálico cuja seção resistente tinha área inicial igual a 250 mm2 e base de medidas (L0) para medição das deformações igual a 75 mm:

Considerando que o diagrama foi obtido utilizando-se equipamento e acessórios adequados, é correto afirmar que o módulo de elasticidade do material do corpo-de- prova ensaiado, em GPa, é aproximadamente igual a:

A figura apresentada a seguir mostra um tubo de aço envolvendo um tubo de uma liga de cobre. Os dois tubos possuem o mesmo comprimento e estão sendo submetidos a um carregamento elástico de compressão de 90 kN aplicado pelas chapas rígidas A e B:

Sabendo que os dois tubos têm áreas da seção transversal resistente iguais e que o módulo de elasticidade do aço é igual ao dobro do módulo de elasticidade da liga de cobre, as intensidades das cargas, em kN, suportadas pelo tubo de aço e pelo tubo de liga de cobre são, respectivamente:

Um eixo de alumínio com diâmetro de 20 mm falhou em serviço, quando submetido a um torque de 300 N.m. No que diz respeito à tensão de cisalhamento atuante no eixo no instante da falha, conclui-se que essa tensão foi equivalente, em MPa, a

Considere o diagrama abaixo, que mostra o carregamento aplicado a uma árvore de transmissão de diâmetro nominal d. Nesse caso, o dimensionamento dessa árvore deve ser feito com base nas tensões na secção C, que é a mais crítica.

Considere duas ligas de aço com módulo de elasticidade de 207 GPa: uma, 1040, com limite de escoamento de 375 MPa e outra, 4340, com limite de escoamento de 862 MPa. Nesse caso, é correto afirmar que entre essas duas ligas, a mais resiliente e, portanto, a mais indicada para a fabricação de molas de válvulas de motores seja a 1040.

Considere uma viga, de secção transversal medindo 100 mm × 100 mm, submetida a um momento fletor, em que a tensão normal máxima devido à flexão é de 300 MPa. Nesse caso, o momento fletor aplicado à viga é de 50 kN.m.

Considere o diagrama abaixo representado:

O diagrama de momento fletor que corresponde à viga biapoiada abaixo, representada com o carregamento indicado é

A fadiga pode produzir trincamento em peças, originando trincas que podem apresentar crescimento rápido e desordenado. Ao ser observado um trincamento, é invariavelmente necessário fazer tratamento químico na peça atingida ou realizar sua troca.

Infere-se do texto que o citado componente estava operando com um fator de segurança para falha por fadiga (n_F) igual a

O componente citado no texto estava operando com uma confiabilidade (R) de

Suponha que o limite de resistência à fadiga de uma liga Ti-5%Al-2,5%Sn seja de 442 MPa. Nesse caso, nos eixos utilizados em motores e cujo diâmetro seja menor que 11 mm, poderão ocorrer falhas por fadiga quando esses eixos forem solicitados por uma carga de 50 kN imposta por forças de tração e compressão na direção da sua secção transversal.

A deformação elástica apresentada por materiais tenazes e frágeis em um gráfico da tensão versus deformação segue a lei Hooke.

Diversos componentes de máquinas são submetidos a carregamentos variáveis que produzem fadiga. Diante disso, os métodos considerados fundamentais para projetos são: o método da vida sob tensão, o método da vida sob deformação e o método da mecânica da fratura linear elástica.