1) Com
relação as propriedades mecânicas dos materiais:
a)
Trace um diagrama de tensão x deformação para um material frágil.
b)
Trace um diagrama de tensão x deformação para um material dúctil.
c)
Identifique os principais pontos e regiões dos dois diagramas de cada material.
d)
Mostre como se comporta o material dúctil quando após atingir a região plástica
a tensão
for
removida.
2) Uma
barra de metal com 260 mm de
comprimento e que possui uma seção transversal circular
com 28 mm de diâmetro é tracionada com uma carga de 90000 N e apresenta um alongamento 0,91 mm.
Assumindo
que a deformação seja inteiramente elástica, calcule o módulo de elasticidade
do
metal.
3) Um
cilindro de metal maciço com um comprimento original de 470 mm é tracionado com uma
tensão
de 240 MPa. Considerando que a deformação do metal foi inteiramente
elástica, qual será o alongamento resultante? Dados: Módulo de elasticidade do
metal = 88 GPa.
Resposta
=
t = e*deltaL/Lo
240 = 88*lf-470/470
deltaL=1,28mm
4)
Selecione um aço para a construção da estrutura
(não são os rolos)de um
laminador de metais a quente numa região que será submetida a 650 °C. Pesquise como funciona o equipamento e explique o porque
de sua escolha.
R= Para
construir a estrutura de um laminador onde a mesma será submetida a uma
temperatura de 650 °c, devemos selecionar um aço que suporte tal temperatura,
uma ótima solução seria um aço contendo tungstênio, uma opção também
seria utilizar um aço com cerca de 20% de cromo pois o mesmo suportaria
temperaturas da ordem de 900-1000°c
5)
a) Descreva
e ilustre com fotografias ou desenhos as características das fraturas frágeis,
dúcteis
e por
fadiga.
Uma fratura frágil ocorre pela
propagação rápida de trincas, com uma deformação plástica muito pequena ou nula
no material adjacente à fratura.
Fratura dúctil – extensa deformação plástica
na vizinhança de uma trinca . O processo continua na medida em que o
comprimento da trinca aumenta.
Por Fadiga - é uma falha que ocorre em
estruturas que estão sujeitas a tensões dinâmicas e oscilantes, tais como
pontes, aeronaves e componentes de máquinas. A fadiga é o fenômeno geral de
falha de material após vários ciclos de carregamento a um nível de tensão abaixo
do limite de resistência à tração.
b) Qual
a finalidade do estudo das fraturas?
R
= É determinar se um defeito tipo
trinca irá ou não levar o componente a fratura catastrófica para tensões
normais de serviço permitindo, ainda, determinar o grau de segurança efetivo de
um componente trincado.
6)
Selecione um material para construção tubulação de gasolina e diesel destinado ao uso e armazenamento que opere nas seguintes condições:
Temperatura
máxima de trabalho 60°C; pH
das substâncias em contato 3,0 a 9,0; operação 24 h por
dia;
peso do
equipamento não é uma limitação; serão fabricadas 5 unidades. Justifique suas
escolhas.
R = Segundo a NBR 14722 de 07/2020 que trata
sobre o armazenamento de Líquidos inflamáveis e combustíveis, especifica os requisitos de desempenho da
tubulação não metálica, fabricada em polietileno de alta densidade (PEAD), O
composto de polietileno deve ser o fornecido pelo fabricante do polímero, de
forma que o fabricante do tubo nada acrescente à matéria prima adquirida. A
classificação do composto deve ser comprovada pelo seu fabricante com a
apresentação da curva de regressão, para cada código de composto. Os compostos
de polietileno devem ser classificados como PE 80 ou PE 100.
O material utilizado para fabricação da
camada de barreira físico-química interna (liner) fica a critério de cada
fabricante. Os tubos, para os efeitos desta norma, são classificados em classe
1: tubo primário com tubo de contenção secundária, onde o tubo primário é
encamisado pelo tubo de contenção secundária no processo de fabricação; classe
2: tubo primário de parede simples. O tubo primário das classes 1 e 2 deve
atender aos requisitos descritos abaixo e o tubo secundário (contenção ou
segunda parede) da classe 1 deve atender aos requisitos descritos abaixo.
O tubo primário deve ser fabricado com
múltiplas camadas, sendo uma camada estrutural de polietileno de alta densidade
(PEAD), PE80 ou PE100, e no mínimo uma segunda camada interna visível como
barreira físico-química interna contra permeabilidade (liner). O tubo de
contenção secundária deve ser fabricado em polietileno de alta densidade (PEAD),
PE80 ou PE100, e deve ser capaz de conter e possibilitar a detecção de
vazamento. O tubo de contenção secundário não pode ser fornecido separadamente
do tubo primário.
A conexão mecânica e/ou transição mecânica é aplicável à interligação
sem aplicação de calor, que assegure estanqueidade e resistência a esforços
axiais. A conexão e/ou transição para interligação mecânica deve ser feita em
aço inoxidável ou metal niquelado. Os selos de vedação, quando aplicáveis,
devem ser de elastômero, polímero, plástico ou metais macios maleáveis,
resistentes a combustíveis e fluidos de ensaio.