Exercícios Resolvidos de Concentradores de Tensões em Flexão

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Enunciado

Deseja-se construir uma peça a fim de que a peça passe por um vão, o problema é que para que essa peça ultrapasse o vão é necessário que a mesma sofra uma redução de seção como mostra a figura. Sabendo que essa peça somente será sujeita a esforços de flexão discorra sobre os principais problemas encontrados nessa redução de seção.

Passo 1

Aqui temos que lembrar dos conceitos de concentração de tensão em flexão. Sabemos que sempre que mudamos bruscamente as seções entre peças ocorre o que chamamos de concentração de tensão. Essa concentração de tensão é contabilizada no que chamamos de coeficiente de concentração de tensão, que é obtido graficamente pelo seguinte gráfico

O que percebemos é que o coeficiente de concentração de tensões aumenta o valor das tensões médias que ocorrem na mudança de seção. Isso é altamente perigoso, pois suponha que a peça trabalhe em estados próximos do rompimento, se colocarmos ainda um fator de concentração de tensão, podemos acabar aumentando as tensões médias ao ponto de ultrapassarem a tensão admissível do material, se isso ocorresse poderia causar acidentes catastróficos dependendo de onde a peça fosse usada.

É muito importante tomar cuidado com isso, pois somente deve ser usado variação de seção em casos que não seja possível manter a seção constante.

Caso seja necessário variar a seção, que seja da forma mais suave possível, para evitar altas concentrações de tensões e consequentemente riscos de rompimento da peça.

Vale lembrar que a tensão máxima em concentrações de tensões devido a ação da flexão é dada por

σ m á x = K . σ M é d

Como pelo gráfico vemos que o valor de K só pode ser maior que 1, significa que sempre haverá aumento das tensões médias, sempre podendo levar a peça ao risco de rompimento pela variação da seção.

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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