Este documento apresenta uma prova final sobre Teoria da Fadiga com 16 questões. As instruções gerais incluem não consultar outras fontes e assinar a lista de presença. As questões cobrem cálculos de tensões em amortecedores hidráulicos e barras sob flexão, bem como previsão de propagação de trincas.

1. AVALIAÇÃO FINAL
SUB
DISCIPLINA: Teoriada Fadiga ( cópias)
Professor: SALGUEIRO Nota:
Nome:______________________________________________ RA.: _______________
Turma:______________ Data:____/____/____
Tipo A
LEIA COM ATENÇÃO AS INSTRUÇÕES GERAIS
 Cada questão possui somente uma alternativa
correta.
 Identifique corretamente esta folha.A prova ficará
com o professor.
 Não se esqueça de assinar a lista de presença.
 Preste atenção no preenchimento do gabarito. Não
são permitidas rasuras.
 O gabarito oficial do professor estará disponível no
NetStudent após o período de provas.
INSTRUÇÕES ESPECÍFICAS DO PROFESSOR
 Prova sem consulta
 Utilizar o formulário
Dado o amortecedor hidráulico de um trem de pouso
de uma pequena aeronave conforme,figura 1 a seguir,
considerar a concentração de tensões, as correções,
material aço com Sut=690 MPa Sy= 400 MPa.
Considerar que não haja deformação plástica no
entalhe, corrigindo a0 e m0 com Kf, ficando portanto:
m=Kf.m0 e a=Kf.a0.
Dados:
1) 𝜎 𝑚0 =
𝜎 𝑚á𝑥+𝜎 𝑚𝑖𝑛
2
𝜎𝑎0 =
|𝜎 𝑚á𝑥−𝜎 𝑚𝑖𝑛|
2
2) Analisar seção de escalonamento d/D, através
de “d”.
3) 𝑅 =
𝐹 𝑚𝑖𝑛
𝐹 𝑚á𝑥
= -0,3
4) Eixo usinado
5) Temperatura ambiente
6) ka= 4,51 Sut-0,265
7) kb= 1,24d-0,107
8) kc=1
9) kd=1
10) ke=0,814(99%)
11) Se=ka.kb.kc.kd.ke.S’e
12) Kf=1,45
13) S’e=0,504 Sut
14) Fmáx = 2000 N
15) L= 60 mm
16) D= 30 mm
17) d=24 mm
18) r=3mm
1) Questão
A tensão média m0 neste caso está entre:
a) 44 e 45
b) 83 e 84
c) 57 e 58
d) 30 e 32
e) 88 e 89
2) Questão
A tensão média m neste caso está entre:
a) 44 e 45
b) 83 e 84
c) 57 e 58
d) 30 e 32
e) 88 e 89
3) Questão
A tensão média ao neste caso está entre:
a) 44 e 45
b) 83 e 84
c) 56 e 58
d) 30 e 32
e) 88 e 89
4) Questão
A tensão alternada a neste caso está entre:
a) 44 e 45
b) 81 e 83
c) 57 e 58
d) 30 e 32
e) 88 e 89
5) Questão
A força mínima vale em N:
a) +600
b) +2000
c) -2000
d) -600
e) 0

2. 6) Questão
O coeficiente de segurança para a montagem de
acordo com o critério de Goodman conforme a
equação
1
𝑛
=
𝜎 𝑚
𝑆 𝑢𝑡
+
𝜎 𝑎
𝑆 𝑒
está entre:
a) 1,85 e 1,91
b) 2,30 e 2,40
c) 1,50 e 1,52
d) 1,45 e 1,47
e) 2,00 e 2,15
7) Questão
O coeficiente de segurança para a montagem de
acordo com o critério de Soderberg conforme a
equação
1
𝑛
=
𝜎 𝑚
𝑆 𝑦
+
𝜎 𝑎
𝑆 𝑒
está entre:
a) 1,90 e 1,93
b) 2,30 e 2,40
c) 1,50 e 1,52
d) 1,45 e 1,47
e) 2,00 e 2,15
8) Questão
O coeficiente de segurança para a montagem de
acordo com o critério de Gerber conforme a equação
1 =
𝑛𝜎 𝑎
𝑆 𝑒
+ (
𝑛𝜎 𝑚
𝑆 𝑢𝑡
)
2
está entre:
a) 1,50 e 1,52
b) 1,85 e 1,91
c) 2,35 e 2,49
d) 3,05 e 3,15
e) 2,00 e 2,15
9) Questão
O coeficiente de segurança para a montagem de
acordo com o critério de ASME-Elíptico conforme a
equação 1 = (
𝑛𝜎 𝑎
𝑆 𝑒
)
2
+ (
𝑛𝜎 𝑚
𝑆 𝑦
)
2
está entre
a) 1,50 e 1,52
b) 1,85 e 1,91
c) 2,29 e 2,36
d) 3,05 e 3,15
e) 2,00 e 2,15
10) Questão
O coeficiente de segurança para a montagem de
acordo com o critério de Langer conforme a equação
𝑆 𝑦
𝑚
= 𝜎𝑎 + 𝜎 𝑚 está entre:
a) 1,50 e 1,52
b) 1,85 e 1,91
c) 2,29 e 2,33
d) 3,05 e 3,19
e) 2,00 e 2,15
A barra mostrada na Figura é submetida a um
momento fletor pulsante 0 ≤ M ≤ 1200 lbf.pol. A barra é
fabricada em aço AISI 4430 com Sut = 185 kpsi, Sy =
170 kpsi, and KIc = 73 kpsi√in. Testes em várias
amostras deste material com idêntico tratamento
térmico, indicam uma constante no mínimo igual a
C = 3,8(10−11
)(unidades inglesas) e com “m” = 3,0.
Como mostrado na figura, descobriu-se um corte no
fundo da barra, do tamanho de 0,004 pol.
A tensão de flexão é dada por 𝜎 =
𝑀
𝐼
𝑐
sendo c a
distância máxima do centroide da seção da barra até a
superfície externa c=0,25 pol e I=bh³/12 b=0,25 pol e
h=0,5 pol
A partir destes dados responda.
11) Questão
Considerando-se = 1,07, e a fratura frágil com
comprimento af irá ocorrer quando KI=KIc e KI pode ser
calculado pela expressão 𝐾𝐼 = 𝛽. 𝜎 𝑚𝑎𝑥.√ 𝜋. 𝑎 𝑓 , para
tensão máxima.O comprimento af, trinca final ou trinca
crítica, em pol, está entre:
a) 0,100 e 0,120
b) 0,125 e 0,128
c) 0,004 e 0,005
d) 0,003 e 0,0035
e) 0,0104 e 0,0105
12) Questão
Sendo  constante, e considerando que o o número de
ciclos de vida restante Nf, pode ser calculado pela
expressão:
   m
m
i
m
f
f
Cm
aa
N




2
)(2 2
2
2
2
Assim o número de ciclos de vida restante está entre:
a) 50,0 x 103
e 50,5 x 103
b) 18,5 x 103 e 19,0 x 103
c) 64,0 x103
e 66 x 103
d) 25 x 103 e 25,5 x 103
e) 15,0 x 103
e 15,5 x 103
As pás de um rotor de turbina aeronáutica estão
engastadas em disco de liga de alumínio no rotor como
mostra a figura. Se, durante a montagem do conjunto
pás disco surgir uma fenda com a profundidade de 0,1
mm na superfície do disco conforme indicado.
A rotação da uma turbina origina uma tensão de tração
de 350 MPa a 0 MPa, no plano da fenda.Dados para o
crescimento da fenda do material do disco são os
seguintes:
C=4x10-11
(unidades SI) =1,12 (constante)
KIc= 35 MPa√ 𝑚
𝑲𝑰 = 𝑲𝑰𝒄 = 𝜷. 𝝈 𝒎á𝒙.√ 𝝅 𝒂𝒇
ai= 0,1 mm
m=3,54
   m
m
i
m
f
f
Cm
aa
N




2
)(2 2
2
2
2

3. A partir desta situação e os dados responda as
questões a seguir:
13) Questão
A trinca frágil crítica (af), para estas condições vale
aproximadamente em mm:
a) 3,50
b) 2,55
c) 0,10
d) 0,40
e) 1,50
14) Questão
A tensão máxima para estas condições vale
aproximadamente em MPa:
a) 35
b) 0
c) 350
d) -350
e) 400
15) Questão
A tensão mínima para estas condições vale
aproximadamente em MPa:
a) 35
b) 0
c) 350
d) -350
e) 400
16) Questão
Sendo  constante, e considerando que o o número de
ciclos de vida restante Nf, pode ser calculado pela
expressão:
   m
m
i
m
f
f
Cm
aa
N




2
)(2 2
2
2
2
Assim o número de ciclos de vida restante está entre:
a) 5,0 x 103
e 5,5 x 103
b) 18,5 x 103
e 19,0 x 103
c) 64,0 x103
e 64,5 x 103
d) 2,5 x 103
e 2,6 x 103
e) 3,1 x 103
e 3,5 x 103

4.  Recorte aqui e leve
…………………………………………………………………………………………………………………..
GABARITO PARA CONFERENCIA
(não considerado para correção oficial)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
A X X X
B X X X
C X X X X X
D X X X
E X X