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Enunciado

Ciência dos Materiais - Callister - Ciência e Engenharia de Materiais. Uma Introdução- Ed: 8º - Capítulo 8.Perguntas e Problemas - Ex. 6

Um componente de uma aeronave é fabricado em uma liga de alumínio que possui uma tenacidade à fratura em deformação plana de 35 M P a m   ( 31,9 k s i i n ) . Foi determinado que a fratura ocorre em uma tensão de 250MPa (36250psi) quando o comprimento máximo (ou crítico) de uma trinca interna é de 2,0mm (0,08in). Para esse mesmo componente e essa mesma liga, ocorrerá fratura sob um nível de tensão de 325MPa (47125psi), quando o comprimento máximo de uma trinca interna for de 1,0mm (0,04in)? Por que sim, ou por que não?

Passo 1

Somos solicitados a determinar se um componente da aeronave fraturará para uma dada tenacidade à fratura (35 MPa m ), nível de tensão (325 MPa) e comprimento máximo de trinca interna (1,0 mm), considerando que a fratura ocorre para o mesmo componente usando o mesmo liga para outro nível de tensão e comprimento interno da trinca. Torna-se necessário resolver o parâmetro Y, usando a Equação 8.5, para as condições nas quais a fratura ocorreu (isto é, σ = 250 M P a e 2 a = 2,0 m m ). Portanto,

Y = K l c σ π a = 2,50

Passo 2

Agora, resolveremos o produto Y σ π a para o outro conjunto de condições, a fim de verificar se esse valor é ou não maior que o K l c da liga. Portanto,

Y σ π a = 32,2 M P a m   ( 29,5 k s i i n )

Portanto, a fratura não ocorrerá, pois esse valor (32,3 MPa m ) é menor que o K l c do material, 35 MPa m .

Resposta

Y σ π a = 32,2 M P a m   ( 29,5 k s i i n )

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