Enunciado

(a) Para o tanque esférico de paredes finas que foi discutido no Exemplo de projeto 8.1 , com base no critério do tamanho crítico da trinca [conforme abordado no item (a)], classifique os seguintes polímeros em ordem decrescente do comprimento crítico da trinca: nylon 6,6   ( 50 % de umidade relativa), policarbonato, poli(etileno tereftalato) e poli(metil metacrilato). Comente a respeito da faixa de magnitudes dos valores calculados, usados para a classificação, em comparação com aqueles tabulados para as ligas metálicas na Tabela 8.3 . Para esses cálculos, use os dados contidos nas Tabelas B . 4 e B . 5 no Apêndice B .

(b) Agora, classifique esses mesmos quatro polímeros em relação à pressão máxima admissível de acordo com o critério de vazar antes de romper, conforme descrição no item (b) do Exemplo de Projeto 8.1 . Da mesma forma que anteriormente, comente sobre esses valores em comparação aos relacionados para as ligas metálicas da Tabela 8.4 .

Passo 1

Olá! Tudo bem? Vamos resolver esse problema em dois passos: item (a) no Passo 1 e item (b) no Passo 2 .

(a) Essa parte do problema exige que classifiquemos quatro polímeros em relação ao comprimento crítico da trinca na parede de um tanque esférico. No desenvolvimento do Exemplo de Projeto 8.1 , foi observado que o comprimento crítico da trinca é proporcional ao quadrado da razão K I c / σ y . Os valores de K I c   e σ y , obtidos das Tabelas B . 4 e B . 5 , estão tabulados abaixo. (Nota: quando um intervalo de valores σ y ou K I c é fornecido, o valor médio é usado.)

Com base nesses valores, os quatro polímeros são classificados por quadrados da razão K I c / σ y da seguinte maneira:

Esses valores são menores que os das ligas metálicas da Tabela 8.3 , que variam de 0,93 a 43,1   m m .

Passo 2

(b) Em relação ao critério de vazamento antes da quebra, é usada a razão K I c 2 / σ y . Os quatro polímeros são classificados de acordo com os valores dessa relação da seguinte maneira:

Esses valores são todos menores que os das ligas metálicas da Tabela 8.4 , cujos valores variam de 1,2 a 11,2 M P a ⋅ m .

Resposta

(a) Veja o Passo 1 .

(b) Veja o Passo 2 .

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