MAPA – PROJETO MECÂNICO – 53/2023

QUESTÃO 1

FASE 1
A empresa Fundart fornece componentes em aço para a indústria automotiva. Esse material deve apresentar boas propriedades de ductilidade e tenacidade. No entanto, o último lote produzido apresentou resultados que demonstraram elevada dureza e resistência mecânica, porém a ductilidade e a tenacidade foram reduzidas. Sabe-se que, em decorrência da têmpera (transformação martensítica) no aço, há geração de muita tensão residual, fazendo com que essas duas propriedades sejam reduzidas.

Desse modo, com a análise do lote, o técnico verificou que, após a têmpera, não foi realizado o tratamento térmico adequado no material. A partir da análise do técnico, você precisa apresentar a solução para esse problema ao seu gestor. Assim, redija um relatório apresentando a possível solução e como você a executaria.

​FASE 2
O projeto de um elemento de máquinas ou de uma estrutura exige que o engenheiro minimize a possibilidade da ocorrência de falhas. Dessa forma, torna-se fundamental que a mecânica das falhas causadas pela fadiga seja compreendida e esteja familiarizada com os princípios apropriados de projeto, resultando na prevenção de falhas durante a vida útil do componente.

A empresa onde você trabalha está tendo problemas com um produto que foi lançado no mercado há alguns meses e vem apresentando quebras constantes. Uma análise realizada pela engenharia determinou que as quebras ocorrem após determinada quantidade de ciclos realizados. A parte da máquina envolvida na quebra sofre de variação da intensidade da tensão, aplicada de acordo com o ciclo realizado pela máquina.

No conjunto em que ocorrem tais quebras, uma das peças que está sofrendo quebra pode ser visualizada a seguir:

Informações:
Aço 1045.
Corte realizado na serra-fita.
Torneamento com inserto de raio 0,4 mm.
Furação com broca de diâmetro de 18 mm.
Zincagem superficial do componente.

Fonte: o autor.

Baseando-se nas informações anteriores e no seu conhecimento adquirido, responda às seguintes questões:

a) Tais quebras podem estar relacionadas à fadiga? Justifique a sua resposta
b) Em relação à peça ilustrada, é possível alterar seus processos de produção ou as características das peças a fim de evitar ao máximo o surgimento de trincas por fadiga? Justifique a sua resposta.

FASE 3
O Método dos Elementos Finitos (MEF) — do inglês, Finite Element Method (FEM — é aplicado em diversas áreas industriais, como aeronáutica, aeroespacial, automobilística, naval e nuclear. Por meio do Método dos Elementos Finitos, diversos campos de estudo podem ser analisados, conforme apresentado no quadro a seguir:

Fonte: o autor.

Você é o(a) engenheiro contratado para analisar, por meio do Método dos Elementos Finitos (MEF), uma viga localizada na fachada de um edifício à beira-mar. Dentre os campos de estudo apresentados no quadro, quais você consideraria relevantes para a análise com o referido método?Justifique a sua resposta.