Os materiais metálicos apresentam peculiaridades no que diz respeito à avaliação de suas propriedades mecânicas sob solicitações dinâmicas. Analise as questões a seguir de comportamento mecânico assinalando V (correto) ou F (falso):
( ) Grau de acabamento superficial, processo de fabricação, variáveis metalúrgicas e o (falta de) alinhamento do corpo-de-prova na máquina são os principais fatores que causam a dispersão dos valores de resistência à fadiga dos metais.
( ) Os ensaios de impacto são considerados de difícil interpretação também em razão da necessidade da medição da energia transferida ao dispositivo quando da fratura da peça a ser ensaiada.
( ) O aumento de carga diminui a vida sob fadiga na proporção
, onde
é o fator que considera os valores de tensão máximo e mínimo atuantes.
( ) No caso de projeto de elementos de sistemas mecânicos sob a ação de cargas cíclicas o limite de tensão de projeto a ser considerado é
a
da tensão de resistência.
( ) No momento da instabilidade da trinca, o fator de intensidade de tensão atinge um máximo, crítico para o material denominado ( ) A máquina utilizada nos ensaios realizados na aula prática de tração (EMIC) é estática e não poderá ser empregada para a obtenção do diagrama de Wöhler, sendo necessários, p.ex., atuadores servo-hidráulicos na concepção do equipamento para garantir rigidez e características dinâmicas adequadas à execução de ensaios de fadiga.
( ) A fratura sob condições de fadiga ocorre frequentemente de forma catastrófica, sem deformação plástica prévia significativa mesmo em materiais tipicamente dúcteis.
( ) Grau de acabamento superficial, processo de fabricação, variáveis metalúrgicas e o (falta de) alinhamento do corpo-de-prova na máquina são os principais fatores que causam a dispersão dos valores de resistência à fadiga dos metais.
( ) Os ensaios de impacto são considerados de difícil interpretação também em razão da necessidade da medição da energia transferida ao dispositivo quando da fratura da peça a ser ensaiada.
( ) O aumento de carga diminui a vida sob fadiga na proporção
( ) No caso de projeto de elementos de sistemas mecânicos sob a ação de cargas cíclicas o limite de tensão de projeto a ser considerado é
( ) No momento da instabilidade da trinca, o fator de intensidade de tensão atinge um máximo, crítico para o material denominado ( ) A máquina utilizada nos ensaios realizados na aula prática de tração (EMIC) é estática e não poderá ser empregada para a obtenção do diagrama de Wöhler, sendo necessários, p.ex., atuadores servo-hidráulicos na concepção do equipamento para garantir rigidez e características dinâmicas adequadas à execução de ensaios de fadiga.
( ) A fratura sob condições de fadiga ocorre frequentemente de forma catastrófica, sem deformação plástica prévia significativa mesmo em materiais tipicamente dúcteis.
Passo 1
Vamos resolver um exercício sobre propriedades mecânicas de materiais metálicos sob cargas dinâmicas. O objetivo é analisar uma série de afirmações relacionadas ao comportamento mecânico dos metais, especialmente em condições de fadiga e impacto. Para isso, vamos precisar entender conceitos como resistência à fadiga, ensaios de impacto, curvas de Wöhler, e fatores de intensidade de tensão.
Passo 2
Primeira afirmação:
( ) Grau de acabamento superficial, processo de fabricação, variáveis metalúrgicas e o (falta de) alinhamento do corpo-de-prova na máquina são os principais fatores que causam a dispersão dos valores de resistência à fadiga dos metais.
Vamos analisar cada um desses fatores:
- Grau de acabamento superficial: Superfícies com imperfeições ou rugosidades podem iniciar trincas que diminuem a vida à fadiga.
- Processo de fabricação: Diferentes processos podem introduzir tensões residuais ou variações na microestrutura.
- Variáveis metalúrgicas: Composição química e tratamento térmico afetam as propriedades mecânicas.
- Alinhamento do corpo-de-prova: Máquinas desalinhadas podem aplicar cargas irregulares.
Esses fatores realmente influenciam a resistência à fadiga, causando dispersão nos resultados.
Resposta: Verdadeiro (V)
Passo 3
Segunda afirmação:
( ) Os ensaios de impacto são considerados de difícil interpretação também em razão da necessidade da medição da energia transferida ao dispositivo quando da fratura da peça a ser ensaiada.
Nos ensaios de impacto, como o de Charpy, mede-se a energia absorvida na fratura. A interpretação pode ser complexa porque depende de fatores como temperatura, microestrutura e taxa de carregamento.
Resposta: Verdadeiro (V)
Passo 4
Terceira afirmação:
( ) O aumento de carga diminui a vida sob fadiga na proporção
, onde
é o fator que considera os valores de tensão máximo e mínimo atuantes.
A relação entre a amplitude da tensão
e a vida à fadiga
geralmente segue uma lei de potência, onde a vida diminui com o aumento da carga. A expressão correta é
, indicando que para maiores amplitudes de tensão, a vida à fadiga diminui.
Resposta: Falso (F)
Passo 5
Quarta afirmação:
( ) No caso de projeto de elementos de sistemas mecânicos sob a ação de cargas cíclicas o limite de tensão de projeto a ser considerado é
a
da tensão de resistência.
No projeto sob fadiga, utiliza-se um fator de segurança aplicado ao limite de resistência à fadiga, que pode variar, mas geralmente é menor que o uso indicado. A fração correta é mais próxima de
, mas aplicar
pode ser excessivo.
Resposta: Falso (F)
Passo 6
Quinta afirmação:
( ) No momento da instabilidade da trinca, o fator de intensidade de tensão atinge um máximo, crítico para o material denominado ( ) A máquina utilizada nos ensaios realizados na aula prática de tração (EMIC) é estática e não poderá ser empregada para a obtenção do diagrama de Wöhler, sendo necessários, p.ex., atuadores servo-hidráulicos na concepção do equipamento para garantir rigidez e características dinâmicas adequadas à execução de ensaios de fadiga.
Esta afirmação está misturada e confusa. Parece combinar duas ideias diferentes:
- Fator de intensidade de tensão na instabilidade da trinca: Corretamente, ele atinge um valor crítico.
- Máquina EMIC ser estática e não adequada para ensaios de Wöhler: Correto, ensaios de fadiga requerem máquinas capazes de aplicar cargas cíclicas de forma controlada.
Como a afirmação está confusa e parcialmente correta, consideramos Falso (F).
Passo 7
Sexta afirmação:
( ) A fratura sob condições de fadiga ocorre frequentemente de forma catastrófica, sem deformação plástica prévia significativa mesmo em materiais tipicamente dúcteis.
Na fadiga, geralmente há formação de trincas que levam à fratura, mas em materiais dúcteis, tende a ocorrer alguma deformação plástica antes da fratura. A afirmativa sugere que não há deformação plástica, o que está incorreto.
Resposta: Falso (F)
Resposta
- V
- V
- F
- F
- F
- F