Questões de Concurso Para tecnologista pleno i - projeto e análise estrutural

Na análise de elementos finitos, os conceitos de deslocamento e deformação são fundamentais e desempenham papéis diferentes na descrição do comportamento de materiais e estruturas sob carga.

Sobre tais conceitos, analise as afirmativas a seguir.

I. Deformações em uma estrutura modelada por elementos finitos são sempre contínuos dentro de um elemento e entre elementos adjacentes. 
II. Deslocamentos são sempre contínuos entre elementos finitos, especialmente em locais com concentração de tensões ou em interfaces entre materiais diferentes.
III. Ambos deslocamentos e deformações podem ser descontínuos dentro de um único elemento finito ou entre elementos adjacentes, como ocorre em áreas com altos gradientes de tensão.

Está correto o que se afirma em 

Um engenheiro está envolvido no design do assoalho de uma aeronave e tem por responsabilidades garantir que as vigas estruturais que apoiam os painéis sejam capazes de suportar as cargas operacionais sem falhar. Inicialmente, ele idealiza uma viga simplesmente apoiada com 8 metros de comprimento, com uma carga distribuída uniforme de 8 kN/m  ao longo de toda a extensão e uma carga concentrada de 16 kN é aplicada a  2 metros da extremidade esquerda. A seção da viga é uniforme, com base de 5 cm e altura 20 cm.  Para o projeto, existem dois materiais que podem ser empregados: a liga 1, que tem resistência ao cisalhamento entre 100 a 140 MPa e resistência à tração entre 200 e 270 MPa e a liga 2, que tem resistência ao cisalhamento entre 330 a 430 MPa e resistência à tração entre 570 e 620 MPa.  

Para o projeto, existem dois materiais que podem ser empregados: a liga 1, que tem resistência ao cisalhamento entre 100 a 140 MPa e resistência à tração entre 200 e 270 MPa e a liga 2, que tem resistência ao cisalhamento entre 330 a 430 MPa e resistência à tração entre 570 e 620 MPa.  



No projeto, foram considerados fatores relacionados à resistência mecânica em flexão e cisalhamento. Entretanto, outras propriedades mecânicas devem ser consideradas. 

Nesse contexto, assinale (V) para a afirmativa verdadeira e (F) para a falsa. 

(   ) O ensaio de fadiga tem por finalidade investigar o crescimento de trincas já existentes em um material sob cargas cíclicas. Esse tipo de ensaio mede a taxa de crescimento de trincas em função da variação do fator de intensidade de tensão aplicado durante os ciclos de carga.

(   ) Para aplicações em componentes de estruturas aeroespaciais, a ductilidade do material é um fator importante, juntamente com a resistência mecânica. A capacidade do material de deformarse plasticamente antes da ruptura é crucial para absorver energia durante eventos inesperados, como impactos ou sobrecargas operacionais.
(   ) A resistência à corrosão é um fator importante na seleção de materiais para a indústria aeroespacial, especialmente para aeronaves que operam em ambientes marinhos ou são expostas a produtos químicos corrosivos, como fluidos de degelo. 

As afirmativas são, respectivamente, 

Um engenheiro está envolvido no design do assoalho de uma aeronave e tem por responsabilidades garantir que as vigas estruturais que apoiam os painéis sejam capazes de suportar as cargas operacionais sem falhar. Inicialmente, ele idealiza uma viga simplesmente apoiada com 8 metros de comprimento, com uma carga distribuída uniforme de 8 kN/m  ao longo de toda a extensão e uma carga concentrada de 16 kN é aplicada a  2 metros da extremidade esquerda. A seção da viga é uniforme, com base de 5 cm e altura 20 cm.  Para o projeto, existem dois materiais que podem ser empregados: a liga 1, que tem resistência ao cisalhamento entre 100 a 140 MPa e resistência à tração entre 200 e 270 MPa e a liga 2, que tem resistência ao cisalhamento entre 330 a 430 MPa e resistência à tração entre 570 e 620 MPa.  

Para o projeto, existem dois materiais que podem ser empregados: a liga 1, que tem resistência ao cisalhamento entre 100 a 140 MPa e resistência à tração entre 200 e 270 MPa e a liga 2, que tem resistência ao cisalhamento entre 330 a 430 MPa e resistência à tração entre 570 e 620 MPa.  



Em relação ao projeto apresentado, é correto afirmar que 

Um engenheiro está envolvido no design do assoalho de uma aeronave e tem por responsabilidades garantir que as vigas estruturais que apoiam os painéis sejam capazes de suportar as cargas operacionais sem falhar. Inicialmente, ele idealiza uma viga simplesmente apoiada com 8 metros de comprimento, com uma carga distribuída uniforme de 8 kN/m  ao longo de toda a extensão e uma carga concentrada de 16 kN é aplicada a  2 metros da extremidade esquerda. A seção da viga é uniforme, com base de 5 cm e altura 20 cm.  Para o projeto, existem dois materiais que podem ser empregados: a liga 1, que tem resistência ao cisalhamento entre 100 a 140 MPa e resistência à tração entre 200 e 270 MPa e a liga 2, que tem resistência ao cisalhamento entre 330 a 430 MPa e resistência à tração entre 570 e 620 MPa.  

Para o projeto, existem dois materiais que podem ser empregados: a liga 1, que tem resistência ao cisalhamento entre 100 a 140 MPa e resistência à tração entre 200 e 270 MPa e a liga 2, que tem resistência ao cisalhamento entre 330 a 430 MPa e resistência à tração entre 570 e 620 MPa.  



Em relação ao problema apresentado, é correto afirmar que 

Durante o desenvolvimento de novas ligas metálicas para uso em componentes aeroespaciais, engenheiros precisam realizar ensaios de propagação de trincas por fadiga. 

Um exemplo de resultado deste tipo de ensaio está apresentado na figura abaixo, que apresenta a taxa de crescimento da trinca (da/dN) e a variação do fator de intensidade de tensão (∆K) para diferentes comprimentos de trinca. 




Ref.: Dowling, Norman E. Mechanical Behavior of Materials eBook: International Edition. Pearson Higher Ed, 2013. 

Um modelo muito utilizado para este tipo de ensaio é o modelo exponencial definido pela Lei de Paris, que permite calcular a inclinação da linha reta no gráfico log-log corresponde ao expoente m e o intercepto com o eixo y definido como C . 

Supondo que dois pontos hipotéticos de um determinado ensaio são A =(10,10⁻⁵) e B = (100,10⁻²⁾, os valores dos parâmetros são