Exercícios de Tenacidade à fratura - Lista de Exercícios Resolvida

Quais são os 3 modos de deslocamento da superfície de uma trinca?

Descreva sucintamente o que é ?

Após consultar outras referências, escreva um relatório sucinto sobre uma ou duas técnicas de ensaios não destrutivos usadas para detectar e medir defeitos internos e/ou superficiais em ligas metálicas.

Um corpo de provas de aço 4340, com uma tenacidade à fratura em deformação plana de 45 MPa, está exposto a uma tensão de 1000Mpa. Esse corpo de provas sofrerá fratura, sabendo-se que a maior trinca superficial existente possui o comprimento de 0,75 mm? Por que sim, ou por que não? Assuma que o valor do parâmetro seja 1,0.

A fratura simples é a separação de um corpo em duas ou mais partes em resposta à imposição de tensões ou variações de temperatura. Para a engenharia de materiais, é possível distinguir uma fratura em frágil ou dúctil. Acerca do processo de fratura, é correto afirmar que:

1. a fratura frágil é caracterizada por uma extensa deformação plástica na região em que a trinca se propaga, de maneira relativamente lenta. No caso de fratura dúctil, as trincas se propagam de modo rápido e são acompanhadas de pouca deformação plástica.
2. materiais frágeis apresentam pequenas trincas e defeitos de distintos tamanhos, geometrias e orientações. Quando a tensão de tração na extremidade de um desses defeitos excede o valor da tensão crítica, ocorre a formação de uma trinca que se propaga resultando na fratura.
3. a tenacidade à fratura é a propriedade que mede a resistência de um material à fratura frágil, quando este possui uma trinca. A magnitude da tenacidade à fratura em deformação plana aumenta com o aumento da taxa de deformação e com a diminuição da temperatura.
4. Charpy e Izod são técnicas de ensaio por impacto para determinar as características de fraturas dos materiais. No ensaio Izod, o corpo de prova tem um entalhe central e é apoiado em ambas as extremidades. No ensaio Chary, o corpo é engastado em um lado e recebe o impacto na outra extremidade.

Um componente de uma aeronave é fabricado em uma liga de alumínio que possui uma tenacidade à fratura em deformação plana de 35 MPa. Foi determinado que a fratura ocorre em uma tensão de 250 Mpa quando o comprimento máximo (ou critico) de uma trinca interna é de 2,0 mm. Para esse mesmo componente e essa mesma liga, ocorrerá fratura sob um nível de tensão de 325 Mpa, quando o comprimento máximo de uma trinca for de 1,0 mm? Por que sim, ou pro que não?

Calcule o comprimento máximo admissível para uma trinca interna em um componente feito de uma liga de alumínio 7075-T651 com tenacidade à fratura em deformação plana de 24 , que está submetido a uma tensão equivalente à metade do seu limite de escoamento. Admita que o valor de Y seja de 1,35. Considere o limite de escoamento como sendo 495 Mpa.

Uma grande chapa é fabricada em aço, que possui uma tenacidade à fratura em deformação plana de 55 . Se, durante seu uso em serviço, a chapa fica exposta a uma tensão de tração de 200 determine o comprimento mínimo de uma trinca superficial que levará à fratura. Assuma um valor de 1,0 para Y.

Um componente estrutural na forma de uma chapa com grande largura deve ser fabricado em aço que possui uma tenacidade à fratura em deformação plana de 77,0 e um limite de escoamento de 1400 MPa O limite de resolução do tamanho de defeito do aparelho de detecção de defeitos é de 4,0 mm. Se a tensão de projeto é de metade do limite de escoamento e se o valor de Y é de 1,0, determine se um defeito crítico para essa chapa está ou não sujeito a detecção.

Um aço tem um limite de escoamento de 1100 MPa, um limite de resistência de 1200

MPa e uma tenacidade à fratura de 90 . Considere

a) Uma placa com a configuração da figura abaixo, tem uma trinca passante de 2mm de comprimento. Ela vai quebrar antes de escoar ou escoar antes de quebrar?

b)Qual é o tamanho máximo de trinca que pode estar presente sem que a chapa frature antes de deformar?

Suponha que um componente da asa de um avião seja fabricado em uma liga de alumínio com uma tenacidade à fratura em deformação plana de 40 MPa. Foi determinado que a fratura ocorre em uma tensão de 365 Mpa quando o comprimento máximo (ou critico) de uma trinca interna é de 2,5 mm. Para esse mesmo componente e essa mesma liga, calcule o nível de tensão no qual a fratura ocorrerá para um comprimento critico de trinca interna de 4,0 mm.