Uma barra de aço tem propriedades mínimas Se=276 MPa, Sy=413 MPa e Su t=551 MPa. A barra está sujeita a uma tensão média torcional de 103 MPa e uma tensão alternante flexional de 172 MPa. Encontre o fator de segurança resguardando-se de uma falha estática e por fadiga para análise pelas teorias abaixo e responda:
(e) Qual dos critérios acima é menos conservativo?

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos uma barra de aço com algumas propriedades específicas e está sujeita a tensões médias torcionais e alternantes flexionais. A pergunta quer que a gente encontre o fator de segurança para evitar falhas estáticas e por fadiga usando diferentes critérios de análise. E, especificamente, na parte (e), a gente precisa descobrir qual desses critérios é o menos conservativo, ou seja, aquele que é menos rigoroso na garantia de segurança.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que são esses critérios de segurança. Na engenharia, usamos diferentes critérios de fadiga para avaliar se um material vai resistir às tensões aplicadas sem falhar. Alguns dos principais critérios são:
  • Critério de Soderberg: É considerado mais conservador porque utiliza o limite de escoamento ( ) na sua fórmula.
  • Critério de Goodman: É menos conservador que o Soderberg e usa o limite de resistência à tração ( ) na análise.
  • Critério de Gerber: É ainda menos conservador e adota uma abordagem parabólica, sendo mais adequado para materiais dúcteis.
Esses critérios ajudam a determinar o fator de segurança necessário para evitar falhas por fadiga.

Passo 3

Agora, vamos analisar qual desses critérios é o menos conservativo. Um critério menos conservativo permite uma utilização mais próxima dos limites do material, o que pode ser vantajoso em termos de economia de materiais, mas com um risco ligeiramente maior de falha.
  • Soderberg: Mais conservador.
  • Goodman: Menos conservativo que o Soderberg.
  • Gerber: Menos conservativo que o Goodman.
Portanto, entre eles, o Critério de Gerber é o menos conservativo, pois permite uma aproximação maior ao limite de resistência do material antes de considerar a falha por fadiga.

Resposta

O Critério de Gerber é o menos conservativo entre os critérios analisados.

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