Enunciado

Qual é a carga de tração necessária para produzir um alongamento total de 145   m m 5,7   i n após 2000   h a 730 ° C 1350 ° F para um corpo de provas cilíndrico da liga S- 590 F i g u r a   8.31 , originalmente com 10   m m 0,40   i n de diâmetro e 500   m m 20   i n de comprimento? Assuma qua a soma dos alongamentos instantaneo e da fluencia primária seja de 8,6   m m 0,34   i n .

Passo 1

Oi pessoal, tudo bem? Vamos analisar essa questão.

Para este exercício temos o processo inverso do anterior. Como temos o alongamento total e o alongamento instantâneo maio o alongamento da fluência primária, podemos encontrar o alongamento total devido a fluência estacionária:

145   m m = ∆ l s + 8,6   m m

Temos então que:

∆ l s = 145 - 8,6

∆ l s = 136,4   m m

Deste resultado, sabendo o comprimento inicial que é de 500   m m , temos que a deformação estacionária será:

ε s = ∆ l s l 0

ε s = 136,4 500

ε s = 0,2728

Passo 2

Como o tempo a ser considerado é de 2000   h , podemos encontrar a taxa de fluência em estado estacionário a partir da seguinte equação:

ε s ˙ = ε s t

ε s ˙ = 0,2728 2000

ε s ˙ = 1,364 ⋅ 10 - 4   h - 1

Analisando a figura 8.31 , podemos encontrar a tensão correspondente para a taxa que encontramos e a temperatura de trabalho de 730 ° C :

Passo 3

Podemos observar que para a condição, a tensão será de aproximadamente 200   M P a .

Sabendo que a força é dada pelo produto da tensão pela área da seção transversal, temos que:

F = σ A

Sendo a área da seção transversal circular igual a:

A = π 4 d 2

Temos que:

F = σ π 4 d 2

Substituindo os valores e resolvendo, temos que:

F = 200   M P a ⋅ π 4 ⋅ 10   m m 2

F = 200 ⋅ 10 6   P a ⋅ π 4 ⋅ 10 ⋅ 10 - 3   m m 2

A carga de tração necessária para produzir um alongamento total de 145     m m nas condições determinadas no enunciado é de:

F = 15708   N

Resposta

F = 15708   N

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Determine a temperatura aproximada na qual a deformação por fluência se torna uma consideração importante para cada um dos seguintes metais: níquel, cobre, ferro, tungstênio, chumbo e alumínio.
Os seguintes dados de fluência foram obtidos para uma liga de alumínio à 400 ° C750 ° F sob uma tensão constante de 25M P a 3660p s i . Trace um gráfico mostrando os dados em termos da deformação em f
Se um componente fabricado da liga S- 590 F i g u r a8.3 0 deve ser exposto a uma tensão de tração de 300M P a 43.500p s i a 650 ° C 1200 ° F , estime seu tempo de vida até a ruptura.
Um corpo de provas com 750m m 30i n de comprimento feito em uma liga S - 590 (Figura 8.31 ) deve ser exposto a uma tensão de tração de 80M P a 11.600p s i , a 815 ° C 1500 ° F . Determine seu alongame