Há processos de usinagem que induzem a formação de tensões superficiais e outros processos que auxiliam na resistência a fadiga. Essa concentração de tensões é fundamental na avaliação da susceptibilidade a fadiga de um elemento mecânico. O efeito da concentração é o de reduzir o limite de resistência a fadiga ou de aumentar a tensão de solicitação. Entre os processos de usinagem a seguir, assinale aquele em que há propensão a tensões de tração superficiais em um deles, o que provocaria tendência a fadiga.

Uma haste, de seção reta quadrada, cujo lado mede a cm e de comprimento 1 m, será empregada em um projeto para suportar uma carga trativa de 80 kN ao longo do comprimento com uma deformação elástica máxima de 0,04 cm. A haste será feita de um material que apresenta um módulo de Young de 200 GPa e um limite de escoamento de 40 MPa. Assim sendo, o lado da secção quadrada da haste (com estimativa de ±1 mm) deverá ser de, no mínimo,

Uma fratura dútil em um material policristalino tem por características físicas e microestruturais absorver

Uma barra prismática de aço, com seção transversal quadrada, tem 5,0 metros de comprimento e está solicitada por uma força axial de tração F = 1000 N. Sabendo-se que o alongamento da barra é de 0,25 mm e que seu módulo de elasticidade é Ε = 200 GPa, então a aresta da seção transversal da barra é

Com relação à fadiga de materiais de construção mecânica, analise as afirmações seguintes:

I. Eliminar descontinuidades na superfície da peça.

II. Polir a peça visando melhorar o acabamento superficial.

III. Jateamento, com o intuito de gerar tensões residuais de compressão na superfície da peça.

IV. Processos de carbonetação ou nitretação, visando o endurecimento da camada superficial da peça.

As ações acima que podem contribuir para prolongar a vida em fadiga de peças metálicas são:

A figura a seguir ilustra três barras de seção quadrada com lado igual a 10 cm posicionadas entre os cabeçotes de uma prensa hidráulica. Duas barras são constituídas por um material B e a outra por um material A.


Sabe-se que o material A possui módulo de elasticidade igual a 200 GPa, enquanto o material B possui módulo de elasticidade igual a 100 GPa. Além disso, a distância entre os cabeçotes, L, é igual a 1,0 m.
Ao se impor uma carga P igual a 2000 kN, a deformação específica provocada por essa força é de

As equações de transformação do estado plano de deformação também podem ser representadas graficamente pelo círculo de Mohr. Analisando o Círculo de Mohr da figura a seguir, as deformações principais ε_máx e ε_mín são iguais a respectivamente:

                  

Para algumas ligas de aço e de titânio, o limite de resistência á fadiga é a tensão limite na qual:

Um dos principais fatores para ocorrência de uma fratura frágil é:

Sobre as características de uma fratura dúctil por tração, assinale a opção INCORRETA.

Um pedaço de alumínio é tracionado com uma tensão de 250 MPa e atinge alongamento resultante de 0,77 mm aproximadamente. O módulo de Elasticidade do alumínio – E_Al =69 GPa. Se a sua deformação é inteiramente elástica, seu comprimento inicial (l₀) era aproximadamente de:

O estudo do atrito ou a ciência que estuda o atrito, assim como sendo a ciência e a tecnologia da interação entre superfícies com movimento relativo e dos assuntos e práticas relacionadas, são definições referentes ao estudo denominado

Um cabo de aço de 2 mm de diâmetro, que tem limite de escoamento de 210 MPa e módulo de elasticidade de 210 GPa, é utilizado para sustentar um bloco cujo peso é de 600 N. Nesta condição, pergunta-se a um engenheiro mecânico se ocorrerá deformação plástica no cabo de aço e qual o alongamento percentual aproximado do cabo de aço com o bloco suspenso. A resposta correta do engenheiro mecânico é:

Adotar (π = 3).

Quanto à teoria de falhas em materiais, considere as afirmativas seguintes.

I A Teoria da tensão de cisalhamento máxima é utilizada para prever a tensão de falha de um material dúctil submetido a qualquer tipo de carga.

II A Teoria da tensão de cisalhamento máxima diz que o escoamento do material começa quando a tensão de cisalhamento máxima absoluta atinge o valor da tensão de cisalhamento que provoca escoamento do material quando ele está submetido a somente tensão axial.

III A teoria da tensão normal máxima estabelece que um material dúctil falha quando a tensão principal máxima atinge um valor-limite igual ao limite de resistência que o material suporta quando submetido a tração simples.

IV A Teoria da energia de distorção máxima está fundamentada no fato de que ocorre escoamento em um material dúctil quando a energia de distorção por unidade de volume do material é igual ou maior que a energia de distorção por unidade de volume do mesmo material quando ele é submetido a escoamento em um teste de tração simples.

Estão corretas

Quando um metal é submetido a tensões ou deformações cíclicas, há uma quebra de sua estrutura, o que leva o metal à ruptura. Este comportamento chama-se

Em se tratando de projeto de eixos uniformes com seções transversais circulares usados para transmitir potência, é correto afirmar que, ao utilizar a teoria da tensão cisalhante máxima para o cálculo do menor diâmetro admissível do eixo,

Ao analisar uma curva tensão-deformação, é importante atentar para determinados conceitos, Quanto a esses conceitos, considere os itens seguintes.

I Limite de elasticidade (LE): tensão máxima em que a deformação ainda é reversível (elástica).

II Módulo de resiliência: máxima energia de deformação que um material pode absorver por unidade de volume de material sem ocorrer deformação plástica (inclui todo o regime elástico, e apenas ele). É proporcional à área do gráfico na porção elástica da curva: (LE x deformação) /2.

III Tensão máxima: máxima tensão calculada (força sobre área da seção transversal inicial), suportada pelo material antes da fratura.

IV A tensão de escoamento é sempre maior do que a tensão de ruptura para materiais frágeis.

Estão corretos

Em uma embarcação, um eixo maciço de 30 mm de diâmetro é usado para transmitir 60,75 kW de potência. A velocidade de rotação do eixo, para que a tensão de cisalhamento não exceda 100 Mpa, é

Adotar (π = 3).