1) O documento fornece cenários de engenharia para analisar falhas em peças e selecionar novos materiais. 2) Um gráfico de ensaio de tração é fornecido para determinar se um material é dúctil ou frágil. 3) Cálculos são apresentados para dimensionar parafusos, eixos e selecionar aços considerando propriedades mecânicas e ambientes de operação.

1. Olá, estudante! Somos da Prime Assessoria Acadêmica e iremos te
ajudar nessa atividade!
Entre em contato
(99) 98525-8486
CONTEXTUALIZAÇÃO
Durante a disciplina de Materiais de construção mecânica conhecemos diversos materiais e
vimos diversas possibilidades de aplicações para estes materiais, o que nos possibilita
identificar situações em que os materiais estudados são adequados ou não, situações
essas que podem envolver a resistência mecânica do material, ductilidade, resistência à
corrosão, entre outras.
Nesta atividade, você é o(a) engenheiro(a) responsável pela manutenção de uma indústria
e encontrará alguns cenários em que necessitará aplicar os conhecimentos adquiridos nas
disciplinas de ciência dos materiais e na disciplina de materiais de construção mecânica.
Durante o seu turno de trabalho, houve uma falha em uma peça que suportava uma carga
de tração, e você será responsável por analisar qual o comportamento do material que
falhou e decidir as características de um material para substituí-lo. Como você não tem
conhecimento sobre qual material foi utilizado para produção da peça, você decide fazer um
corpo de prova para ensaio de tração e então realiza o ensaio. O gráfico que você obtém do
material é o seguinte:
Figura 1 - Gráfico tensão x deformação
Fonte: o autor.
a) Fazendo uma análise do gráfico, esse material seria um material dúctil ou um material
frágil? Com relação à escolha de um material para substituir o material que apresentou a
falha, qual propriedade você julga que o novo material deve possuir acima ou abaixo do
material que falhou, para que esse material tenha uma maior resistência à carga aplicada?
Qual é o ponto representado pela letra C?
b) Devido à implantação de um novo setor, você como engenheiro será responsável pela
seleção de elementos de fixação para uma junção que deverá suportar uma carga de tração
de 8 ton. Sabendo que cada parafuso a ser utilizado possui um diâmetro útil de 8,5mm de
diâmetro, qual a quantidade de parafusos necessárias para suportar a carga? Considere o
limite de escoamento do material = 700MPa e utilize um coeficiente de segurança de 3.
c) Durante uma manutenção preventiva, você notou que um eixo possuí uma trinca, então
você decidiu substituí-lo, no entanto, você não pode aumentar o diâmetro (6cm) do eixo
devido a limitações de espaço do local, mas deve utilizar um coeficiente de segurança de 5.
Seu primeiro passo para dimensionar o eixo foi observar a rotação de trabalho do motor

2. (120rpm) e a potência dele (60CV), dessa forma você conseguiu encontrar o Torque do
motor utilizando a fórmula:
Em que P é a potência do motor (em W), T é o torque (em N.m) e 휔 a rotação em (rad/s)
Os fabricantes com que você solicitou orçamento garantem as seguintes propriedades para
tensão de cisalhamento no material, e você deve escolher entre um destes:
Fonte: o autor.
Para este cálculo você deve utilizar a fórmula para cálculo da tensão máxima de torção:
4
Em que T é o torque (em N.m), r é o raio (em m) e J é o momento de inércia polar (em m ),
que em círculos é calculado de acordo com a seguinte fórmula:
Lembrando que você deve utilizar um coeficiente de segurança de 5, neste caso este fator
deve ser considerado no torque do eixo (o torque considerado para o cálculo do aço deverá
ser 5 vezes maior que o torque encontrado através da fórmula P=T.휔). Qual ou quais aços
dentre os que o fabricante fornece são adequados para a situação? Por quê?
d) Considerando que estes mesmos equipamentos estivessem sendo usado em regiões
litorâneas, você sugeriria alguma mudança na escolha do material?