Questões de Concurso
Sobre elasticidade linear, plasticidade, fratura, fadiga e flambagem em engenharia mecânica
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Transladando a força F da extremidade da manivela para a linha do centro do eixo principal (munhão), gera-se 3 esforços simultâneos na seção de engaste: esforço cortante, momento fl etor e momento torçor. A combinação desses esforços na seção de engaste para se calcular a tensão equivalente de Von Mises, considerando apenas o ponto crítico global nas fi bras externas superiores da seção de engaste, leva em consideração alguns esforços no ponto crítico de falha. Marque a opção que apresenta os esforços que se somam diretamente a esse ponto crítico de falha.
I - Os critérios básicos para seleção de rolamentos são: espaço disponível, cargas (intensidade e direção), desalinhamento, precisão, velocidade, atrito, rigidez, operação silenciosa, deslocamento axial, montagem e desmontagem e tipo de vedações.
II - O rolamento é selecionado com base na sua capacidade de carga em relação às cargas aplicadas e aos requisitos de vida do rolamento e de confiabilidade. Ambas as condições de cargas de rolamento dinâmicas e estáticas devem ser verificadas independentemente e devem incluir quaisquer cargas de choque pesadas e de curta duração que possam ocorrer em raras ocasiões.
III - A série de um rolamento designa o nível de carga que o rolamento é capaz de suportar. Aumentar a série eleva a vida útil à fadiga, suporta cargas maiores, exigindo mancais maiores e velocidades reduzidas. Reduzir a série significa economia de espaço radial e peso, reduz a inércia do conjunto e permite maiores rotações, mas reduz drasticamente a capacidade de carga.
Quais estão corretas?
I - Considerando um elemento no estado plano de tensões, em que as tensões principais têm sinais opostos, a máxima tensão de cisalhamento ocorrerá no plano.
II- Um exemplo clássico do que descreve o critério de falha de Tresca são as linhas de Lüders.
III - A teoria da energia de distorção máxima, também conhecida como critério de Von Mises, difere do critério de Hencky por considerar a densidade da energia de deformação na mudança de volume.
IV- A teoria de energia de distorção máxima é mais adequada para ser o critério de falha de materiais frágeis.
V - A teoria da tensão normal máxima afirma que materiais sujeitos a um estado de tensão multiaxial falharão somente quando a tensão principal de tração atingir um valor igual à tensão normal máxima que o material pode suportar quando sujeito à tração simples.
Quais estão corretas?
Considere a viga e os carregamentos da figura abaixo.

Assinale a alternativa que apresenta corretamente os valores das tensões principais (σ1 e σ2) nos pontos A e B.
(1) Lixiviação Seletiva
(2) Fretagem (Fretting)
(3) Pites
(4) Indentação
( ) Ação que ocorre entre dois corpos sólidos pressionados entre si por uma força normal e submetidos a um movimento relativo cíclico de pequena magnitude entre eles.
( ) Ação de corrosão na qual é removido um elemento químico de uma liga sólida.
( ) Ação causada quando forças estáticas entre duas superfícies curvas em contato resultam em escoamento de um ou de ambos os componentes acoplados para produzir uma descontinuidade superficial permanente e de tamanho significativo.
( ) Ação de ataque corrosivo localizado que leva ao desenvolvimento de furos no metal.
A sequência numérica correta de preenchimento dos parênteses da segunda coluna, de cima para baixo, é
I - A tenacidade à fratura é uma propriedade do material que caracteriza sua resistência ao início da propagação de trincas preexistentes. Já o módulo de tenacidade é numericamente igual à área sob o diagrama tensão-deformação até o ponto de ruptura do material.
II - Um material que tenha resistências de tração e compressão significativamente diferentes pode ser denominado material não uniforme ou material de resistência desigual (ímpar). Muitos materiais frágeis como o ferro fundido cinzento e as cerâmicas se enquadram nesta denominação.
III - Um tubo de parede fina disposto adequadamente como um corpo de prova é melhor para o ensaio de torção do que uma barra maciça, pois tem maior potencial de proporcionar uma medida mais acurada da resistência ao cisalhamento de um material.
IV - No diagrama de Wöhler, plotado em escala logarítmica, de muitos aços, a resistência à fadiga diminui aproximadamente de forma linear até atingir, em muitos casos, um patamar aproximadamente horizontal, geralmente entre 106 e 107 ciclos, denominado limite de fadiga.
Quais estão corretas?
Considerando um material perfeitamente plástico (tensão de escoamento constante), a máxima redução teórica de área possível em um único passe de trefilação ideal é de, aproximadamente,
I - O endurecimento por solução sólida substitucional ocorre devido às distorções elásticas introduzidas na rede cristalina pelos átomos de soluto de diâmetro atômico diferente do solvente, os quais criam campos de tensão que interagem e dificultam a movimentação das discordâncias.
II - O processo de deformação plástica a frio aumenta a densidade volumétrica de discordâncias na estrutura cristalina; o acúmulo e o entrelaçamento dessas discordâncias criam repulsões e barreiras mútuas que elevam o limite de escoamento do material (encruamento).
III - O recozimento de um metal previamente encruado promove, na etapa de recristalização primária, a restauração da ductilidade através da diminuição drástica do tamanho dos átomos de soluto e da eliminação completa de todos os contornos de grão da amostra.
Quais estão corretas?
Considerando sua finalidade, é correto afirmar que a principal função das molas é:
(__)A tensão normal em uma barra tracionada é a razão entre a força axial e a área da seção transversal.
(__)O módulo de elasticidade é a razão entre a deformação e a tensão no regime elástico, conforme a lei de Hooke.
(__)O coeficiente de Poisson relaciona a deformação longitudinal à tensão de cisalhamento aplicada ao corpo.
(__)A tensão de cisalhamento média em um pino é a razão entre a força cortante e a área submetida ao corte.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.
Na verificação estática da seção crítica de um eixo de acionamento de uma bomba centrífuga instalada em um edifício do Ministério Público, foram obtidas, por análise elástica, os seguintes componentes de tensão:
Adotando o critério de von Mises e sabendo que o aço usado possui limite de escoamento de 500 MPa, o fator de segurança em relação ao escoamento é de, aproximadamente,
Um eixo de aço de um grupo moto-gerador instalado em um edifício do Ministério Público foi dimensionado para suportar, com ampla margem de segurança, o torque máximo previsto em operação.
Após alguns anos de funcionamento, surgiram trincas na região de um rasgo de chaveta, embora as tensões máximas calculadas permanecessem inferiores ao limite de escoamento do material.
Assinale a opção que indica a explicação tecnicamente mais adequada para essa ocorrência.
Um pilar de aço bi-rotulado, pertencente à estrutura de cobertura de um edifício do Ministério Público, possui 4,0 m de comprimento e seção transversal quadrada de 60 mm × 60 mm. O módulo de elasticidade do aço é E = 200 GPa.
Adotando π2 ≈ 10 e considerando que o pilar é suficientemente esbelto para que a flambagem elástica governe o dimensionamento, a carga crítica de flambagem de Euler é
A figura a seguir representa uma barra cilíndrica maciça de aço, com comprimento inicial L0 = 2,0 m e diâmetro d = 20 mm, submetida a uma força axial de tração (P) de 120 kN na extremidade livre, enquanto a extremidade oposta encontra-se engastada.

O gráfico apresenta o diagrama tensão × deformação do aço empregado.

Adotando π ≈ 3 e desprezando a variação da área da seção transversal durante o carregamento, assinale a opção que apresenta, respectivamente, a tensão normal desenvolvida na barra e o deslocamento axial correspondente.