| Relatório de análise dos itens | ||||||||||
| Nome da questão | Texto da questão | Texto da resposta | crédito parcial | R. Contagens | R.% | Q. contagem | % Corretas Facilidade | SD | Disc. Índice | Disc. Coef. |
| Fratura dúctil | <style type="text/css"> &amp;lt;!-- @page { margin: 2cm } P { margin-bottom: 0.21cm } --&amp;gt; </style><p align="JUSTIFY" style="margin-bottom: 0cm; line-height: 150%;" class="western"><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR">A Figura </span></font></font><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR">abaixo apresenta a seção longitudinal (ou seja, o eixo do corpo de prova cilíndrico corresponde à vertical da figura) de um corpo de prova de tração de cobre que foi ensaiado até o início do desenvolvimento da estricção. Com base nesta figura podemos afirmar que:</span></font></font></p> | Este corpo de prova iria se romper por clivagem caso o ensaio não tivesse sido interrompido. | (0,00) | 0/110 | (0%) | 110 | 96 | 0,1880 | 0,833 | 0,267 |
| Este corpo de prova iria se romper por fratura intergranular caso o ensaio não tivesse sido interrompido. | (0,00) | 0/110 | (0%) | |||||||
| A seção longitudinal do corpo de prova apresenta um estágio intermediário do mecanismo de fratura por coalescimento de microcavidades, onde se observam algumas microcavidades dispersas e uma grande trinca central, proveniente do coalescimento de cavidades previamente existentes. | (1,00) | 109/110 | (99%) | |||||||
| Não se pode afirmar nada sobre o modo de fratura que este corpo de prova iria desenvolver, caso o ensaio fosse continuado, apenas pela observação desta figura. | (0,00) | 1/110 | (1%) | |||||||
| Este corpo de prova iria se romper por colapso plástico, com a redução da seção transversal do corpo de prova na região da estricção até um diâmetro nulo (100% de redução de área), se o ensaio não fosse interrompido. | (0,00) | 0/110 | (0%) | |||||||
| Hall-Petch | <style type="text/css"> &lt;!-- @page { margin: 2cm } P { margin-bottom: 0.21cm } P.western { so-language: pt-BR } --&gt; </style><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR">Experimentalmente sabe-se que tanto o limite de escoamento, </span></font></font><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><i>σ</i></font></font><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR"><span style="font-style: italic;">_e</span></span></font></font><sub><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR"></span></font></font></sub><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR">, quanto a tensão de ruptura por clivagem, </span></font></font><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><i>σ</i></font></font><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR">_F</span></font></font><sub><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR"></span></font></font></sub><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR">, de policristais dependem do tamanho de grão segundo a relação de Hall-Petch:</span><br /></font></font><p class="western" style="margin-left: 3.18cm; text-indent: 0.64cm; margin-bottom: 0cm; line-height: 150%; text-align: left;"><font face="Arial, sans-serif"><font size="3">σ</font></font><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR"><sub>e</sub> = </span></font></font><font face="Arial, sans-serif"><font size="3">σ</font></font><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR"><sub>0e</sub> + k<sub>e</sub> d<sup>-1/2</sup><span style="font-style: italic;"></span></span></font></font><font face="Arial, sans-serif"><font size="3">(1)</font></font></p><font face="Arial, sans-serif"><font size="3">e</font></font><p class="western" style="margin-left: 3.18cm; text-indent: 0.64cm; margin-bottom: 0cm; line-height: 150%; text-align: left;"><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><i>σ</i></font></font><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR"><sub>F</sub> = </span></font></font><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><i>σ</i></font></font><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR"><sub>F</sub> + k<sub>f</sub> d<sup>-1/2</sup></span></font></font><font face="Arial, sans-serif"><font size="3">(2)</font></font></p><p class="western" style="margin-left: 3.18cm; text-indent: 0.64cm; margin-bottom: 0cm; line-height: 150%; text-align: left;"><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><br /></font></font></p><font face="Arial, sans-serif"><font size="3">R. W. Armstrong (</font></font><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><i>Engng. Frac. </i></font></font><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR"><i>Mech</i></span></font></font><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR"></span></font></font><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR"><b>28</b></span></font></font><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR">, 1987, pp. 529-538) apresenta resultados para os coeficientes de um aço carbono típico a 77K: </span></font></font><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><i>σ</i></font></font><sub><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR">0e</span></font></font></sub><sub><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR"></span></font></font></sub><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR"> = 530 MPa, </span></font></font><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR"><i>k</i></span></font></font><sub><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR"><span style="font-style: italic;">e</span></span></font></font></sub><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR"> = 34 MPa.mm</span></font></font><sup><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR">0,5</span></font></font></sup><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR">, </span></font></font><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><i>σ<sub>0F</sub></i></font></font><sub><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR"></span></font></font></sub><sub><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR"></span></font></font></sub><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR"> = 330MPa, </span></font></font><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR"><i>k<sub>F</sub></i></span></font></font><sub><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR"></span></font></font></sub><sub><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR"></span></font></font></sub><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR">= 120MPa.mm</span></font></font><sup><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR">0,5</span></font></font></sup><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR">. </span></font></font><font face="Arial, sans-serif"><font size="3">Com base nestes dados assinale a alternativa </font></font><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><i><b>incorreta</b></i></font></font><font face="Arial, sans-serif"><font size="3">:</font></font> | Para alguns valores de tamanho de grão o material irá sofrer fratura frágil por clivagem, para outros o material irá se deformar plasticamente e apresentará comportamento dúctil). | (0,00) | 4/110 | (4%) | 110 | 83 | 0,3797 | 0,929 | 0,712 |
| O material se tornará dúctil com a diminuição do tamanho de grão. | (0,00) | 1/110 | (1%) | |||||||
| Um aço com tamanho de grão de 50 µm será dúctil. | (0,00) | 1/110 | (1%) | |||||||
| Um aço com tamanho de grão de 250 μm será frágil. | (0,00) | 7/110 | (6%) | |||||||
| Este aço possui temperatura de transição dúctil-frágil no ensaio de impacto (Charpy) inferior a 77K. | (1,00) | 97/110 | (88%) | |||||||
| Mecanismos de fratura | <style type="text/css"> &amp;lt;!-- @page { margin: 2cm } P { margin-bottom: 0cm; line-height: 100%; text-align: justify } P.western { font-family: &amp;quot;Times New Roman&amp;quot;, serif; font-size: 14pt } P.cjk { font-family: &amp;quot;Times New Roman&amp;quot;, serif; font-size: 14pt } P.ctl { font-family: &amp;quot;Times New Roman&amp;quot;, serif; font-size: 10pt } --&amp;gt; </style><p align="LEFT" style="margin-bottom: 0.21cm; line-height: 150%;" class="western"><font face="Times New Roman, serif"><font size="3"><font face="Arial, sans-serif"><font size="3">Considere as seguintes afirmações sobre os mecanismos de fratura em materiais:</font></font></font></font></p><ol type="I"><li><p lang="pt-BR" style="margin-bottom: 0.21cm; line-height: 150%;" class="western"><font face="Arial, sans-serif"><font size="3">Metais dúcteis podem se fraturar pelo mecanismo de coalescimento de microcavidades (dimples), onde cavidades nucleadas em defeitos como inclusões e contornos de grão crescem continuamente devido à deformação plástica da matriz.</font></font></p></li><li><p lang="pt-BR" style="margin-bottom: 0.21cm; line-height: 150%;" class="western"><font face="Arial, sans-serif"><font size="3">Clivagem é um mecanismo de fratura frágil observado em materiais cristalinos (metálicos ou cerâmicos) onde a propagação da trinca ocorre fundamentalmente em uma faceta cristalográfica, a superfície de fratura, portanto corresponde a um plano e não apresenta relevo característico.</font></font></p></li><li><p lang="pt-BR" style="margin-bottom: 0.21cm; line-height: 150%;" class="western"><font face="Arial, sans-serif"><font size="3">A superfície de fratura em materiais amorfos possui um relevo que pode ser interpretado com base na nucleação de uma trinca principal que se bifurca quando a velocidade de propagação aumenta.</font></font></p></li><li><p lang="pt-BR" style="margin-bottom: 0.21cm; line-height: 150%;" class="western"><font face="Arial, sans-serif"><font size="3">Microfibrilamento (</font></font><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><i>crazing</i></font></font><font face="Arial, sans-serif"><font size="3">) é um mecanismo de deformação de materiais poliméricos que está fortemente associado à fratura destes. Polímeros que apresentam tendência à deformação por microfibrilamento costumeiramente são mais frágeis que outros que deformam predominantemente por bandas de cisalhamento (shear banding).</font></font></p></li></ol><p lang="pt-BR" style="line-height: 150%;" class="western"><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"> Assinale agora a alternativa correta:</font></font></p> | Apenas a afirmação II é falsa. | (1,00) | 106/110 | (96%) | 110 | 93 | 0,2609 | 0,905 | 0,572 |
| Apenas a afirmação I é falsa. | (0,00) | 0/110 | (0%) | |||||||
| Apenas a afirmação III é falsa. | (0,00) | 2/110 | (2%) | |||||||
| Apenas a afirmação IV é falsa. | (0,00) | 2/110 | (2%) | |||||||
| Todas as afirmações são falsas | (0,00) | 0/110 | (0%) | |||||||
| Tenacidade à fratura | <style type="text/css"> &lt;!-- @page { margin: 2cm } P { margin-bottom: 0.21cm } P.western { so-language: pt-BR } --&gt; </style><p align="JUSTIFY" class="western" style="margin-bottom: 0cm; line-height: 150%;"><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR">Suponha que uma barra de seção quadrada (com área A = 10 mm</span></font></font><sup><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR">2</span></font></font></sup><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR">) e feita de alumina de alta qualidade (K</span></font></font><sub><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR">Ic</span></font></font></sub><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR">= 3,5 MPa.m</span></font></font><sup><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR">1/2</span></font></font></sup><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR">) rompeu com uma carga F = 2000 N. Calcule o tamanho do defeito crítico, lembre que KIc = Y sigma_c (pi a_c)^(1/2) </span></font></font><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR"><i>e </i></span></font></font><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR">assuma Y =1.</span></font></font></p> | 194 μm | (0,00) | 10/110 | (9%) | 110 | 77 | 0,4210 | 0,857 | 0,619 |
| 97 μm | (1,00) | 93/110 | (85%) | |||||||
| 500 μm | (0,00) | 1/110 | (1%) | |||||||
| 9,7 μm | (0,00) | 4/110 | (4%) | |||||||
| 5,6mm | (0,00) | 2/110 | (2%) | |||||||
| Fratografia | <style type="text/css"> &lt;!-- @page { margin: 2cm } P { margin-bottom: 0.21cm } --&gt; </style><p align="JUSTIFY" class="western" style="margin-bottom: 0cm; line-height: 150%;"><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR">A partir das duas fractogr</span></font></font><font face="Arial, sans-serif"><font size="3"><span lang="pt-BR">afias mostradas na figura, correspondentes a fraturas ocorridas em aços, identifique o tipo de fratura e assinale a alternativa correta:</span></font></font></p> | Coalescimento de microcavidades (esquerda) e clivagem (direita). | (1,00) | 95/110 | (86%) | 110 | 83 | 0,3797 | 0,810 | 0,448 |
| Fratura intergranular (Esquerda) e microfibrilamento.(Direita). | (0,00) | 1/110 | (1%) | |||||||
| Coalescimento de microcavidades (Direita) e clivagem (Esquerda) | (0,00) | 7/110 | (6%) | |||||||
| a)Coalescimento de microcavidades (Esquerda) e microfibrilamento.(Direita) | (0,00) | 1/110 | (1%) | |||||||
| Fratura intergranular (Esquerda) e clivagem (Direita). | (0,00) | 6/110 | (5%) | |||||||
| Deslizamento de contornos de grão | Sobre o fenômeno do deslizamento de contornos de grão (DCG) é possível afirmar que: | DCG somente ocorre em temperaturas elevadas: Falso | (1,00) | 106/110 | (96%) | 110 | 93 | 0,1474 | 0,798 | 0,270 |
| DCG é responsável por boa parte da deformação defluência em temperaturas elevadas: Verdadeiro | (1,00) | 106/110 | (96%) | |||||||
| DCG está associado aos principais mecanismos de fratura em alta temperatura (formação de cavidades W e R): Verdadeiro | (1,00) | 102/110 | (93%) | |||||||
| Não é possível estudar experimentalmente o DCG: Falso | (1,00) | 106/110 | (96%) | |||||||
| DCG é essencial para permitir a compatibilidade de deformação entre grãos vizinhos mesmo na deformação em temperaturas baixas (nas quais não são observados efeitos de fluência): Verdadeiro | (1,00) | 101/110 | (92%) | |||||||
| DCG está associado aos principais mecanismos de fratura em alta temperatura (formação de cavidades W e R): Falso | (0,00) | 8/110 | (7%) | |||||||
| DCG é essencial para permitir a compatibilidade de deformação entre grãos vizinhos mesmo na deformação em temperaturas baixas (nas quais não são observados efeitos de fluência): Falso | (0,00) | 9/110 | (8%) | |||||||
| DCG somente ocorre em temperaturas elevadas: Verdadeiro | (0,00) | 4/110 | (4%) | |||||||
| Não é possível estudar experimentalmente o DCG: Verdadeiro | (0,00) | 4/110 | (4%) | |||||||
| DCG é responsável por boa parte da deformação defluência em temperaturas elevadas: Falso | (0,00) | 4/110 | (4%) | |||||||
| Fratura em materiais amorfos | Sobre a fratura em materiais amorfos é correto afirmar que: | A trinca normalmente se inicia como uma trinca isolada, que em instantes posteriores passa a sofrer bifurcação: Verdadeiro | (1,00) | 107/110 | (97%) | 110 | 92 | 0,1357 | 0,852 | 0,708 |
| Experimentalmente é possível demonstrar que há uma correlação entre a energia elástica dissipada no processo de fratura e a tendência da trinca principal se bifurcar: Verdadeiro | (1,00) | 107/110 | (97%) | |||||||
| Uma trinca de propagação instável inicia sua propagação com velocidade nula e acelera até uma determinada velocidade limite: Verdadeiro | (1,00) | 94/110 | (85%) | |||||||
| As particularidades do processo de fratura em materiais amorfos se refletem na superfície de fratura desenvolvida, que apresenta uma região especular próximo ao ponto onde a trinca nucleou: Verdadeiro | (1,00) | 104/110 | (95%) | |||||||
| A região da superfície de fratura em materiais amorfos denominada "hackle" corresponde à região onde a trinca principal sofreu eventos de bifurcação: Verdadeiro | (1,00) | 99/110 | (90%) | |||||||
| Uma trinca de propagação instável inicia sua propagação com velocidade nula e acelera até uma determinada velocidade limite: Falso | (0,00) | 16/110 | (15%) | |||||||
| As particularidades do processo de fratura em materiais amorfos se refletem na superfície de fratura desenvolvida, que apresenta uma região especular próximo ao ponto onde a trinca nucleou: Falso | (0,00) | 6/110 | (5%) | |||||||
| A região da superfície de fratura em materiais amorfos denominada "hackle" corresponde à região onde a trinca principal sofreu eventos de bifurcação: Falso | (0,00) | 11/110 | (10%) | |||||||
| A trinca normalmente se inicia como uma trinca isolada, que em instantes posteriores passa a sofrer bifurcação: Falso | (0,00) | 3/110 | (3%) | |||||||
| Experimentalmente é possível demonstrar que há uma correlação entre a energia elástica dissipada no processo de fratura e a tendência da trinca principal se bifurcar: Falso | (0,00) | 3/110 | (3%) | |||||||
| Previsão de vida em fadiga | A análise de um carregamento dinâmico em espectro resultou no histograma de amplitudes de tensão apresentado na tabela abaixo. A tabela adicionalmente apresenta o número de ciclos para a falha lidos da curva S-N do material, N<sub>f,i</sub>.<br /><table border="1" width="100%"></table><table border="1" width="100%"><tbody><tr><td width="33%" valign="top">Ampl. de tensão [MPa]<br /></td><td width="33%" valign="top">fração dos ciclos,f<sub>i</sub> [%]<br /></td><td width="33%" valign="top">N<sub>f,i</sub><br /></td></tr><tr><td width="33%" valign="top">450<br /></td><td width="33%" valign="top">20<br /></td><td width="33%" valign="top">5e+4<br /></td></tr><tr><td width="33%" valign="top">400<br /></td><td width="33%" valign="top">50<br /></td><td width="33%" valign="top">3e+5<br /></td></tr><tr><td width="33%" valign="top">350<br /></td><td width="33%" valign="top">30<br /></td><td width="33%" valign="top">1e+6<br /></td></tr></tbody></table><br />Segundo a regra de Pålmgren, a fratura do material sujeito a este carregamento ocorreria quando D=1, onde<br /><br />D = (n<sub>450</sub>/N<sub>f,450</sub>) + (n<sub>400</sub>/N<sub>f,400</sub>) + (n<sub>350</sub>/N<sub>f,350</sub>)<br /><br />e<br /><br />n<sub>i</sub> = f<sub>i</sub> N/100<br /><br />Com base nestas informações estime o número de ciclos, N, que um componente feito deste material e sujeito a este carregamento suportaria sem se fraturar por fadiga. <br /><br /><br /> | N = 1,68e+5 | (1,00) | 98/110 | (89%) | 110 | 86 | 0,3447 | 0,929 | 0,634 |
| N = 4,6e+5 | (0,00) | 6/110 | (5%) | |||||||
| N = 5e+4 | (0,00) | 1/110 | (1%) | |||||||
| N = 5,97e-6 | (0,00) | 4/110 | (4%) | |||||||
| N = 1 | (0,00) | 1/110 | (1%) |