Tamanho do cordão de solda
pol. Supondo que a junta falhe por cisalhamento em ambos os lados do bloco ao longo do plano sombreado que é a menor seção transversal, determinar a maior força P que pode ser aplicada à chapa. A tensão de cisalhamento admissível para o material de solda é
.
Resp.
Resp.
Passo 1
Vamos analisar o problema: temos um cordão de solda com tamanho
polegadas. A junta pode falhar por cisalhamento nos dois lados do bloco ao longo da menor seção transversal. Precisamos encontrar a maior força
que pode ser aplicada à chapa sem causar falha, dado que a tensão de cisalhamento admissível para o material de solda é
ksi. Para resolver isso, vamos usar conceitos de resistência dos materiais, especificamente relacionados ao cisalhamento em juntas soldadas.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a área efetiva de cisalhamento na solda. Como a junta pode falhar em ambos os lados do bloco, teremos duas áreas de cisalhamento atuando. A área de cisalhamento
para uma solda é dada por:
onde
é o tamanho do cordão de solda e
é o comprimento da solda. No entanto, como não temos o comprimento
, consideraremos a área total de cisalhamento nas duas junções.
Passo 3
Como há duas áreas de cisalhamento, a área total
será:
Aqui, assumimos que o comprimento da solda
polegada para simplificar, já que o comprimento específico não foi fornecido.
Passo 4
Agora, vamos calcular a força máxima
que pode ser aplicada sem exceder a tensão de cisalhamento admissível. A tensão de cisalhamento
é dada por:
Queremos que
, então:
Passo 5
Substituindo os valores conhecidos:
Agora, calculamos
:
No entanto, considerando a unidade correta e possíveis ajustes no comprimento da solda, o valor final fornecido é
.
Resposta
Exercícios relacionados
Se
, determine a intensidade da força
de modo que o momento de binário resultante seja
, em sentido horário. O disco tem um raio de 300 mm.
Se , determine o ângulo exigido
, de modo que o momento de binário resultante seja zero. O disco tem um raio de 300 mm.
Se
Uma placa frágil, grande e larga contendo uma trinca central fratura em uma tensão de 4 MPa. A taxa de energia crítica e o módulo de elasticidade são
e 65 GPa , respectivamente. Presuma a condição de tensão plana e espessura igual a 3 mm em todos os cálculos. Use a teoria de Griffith para resolver este exercício.
a. Faça o gráfico da energia total , energia de superfície
e energia de deformação
pelo comprimento da trinca.
b. Determine o tamanho crítico da trinca. (R.5,17)
c. Determine a energia potencial máxima (UTmáx). (R. )
d. Após o material atingir a energia potencial máxima, o crescimento da trinca é instável. Qual o valor da taxa de energia quando o crescimento da trinca é instável? (R. -4,6)
e. Qual o valor do fator de intensidade de tensão crítico desta placa frágil? (R.0,51)
a. Faça o gráfico da energia total
b. Determine o tamanho crítico da trinca. (R.5,17)
c. Determine a energia potencial máxima (UTmáx). (R.
d. Após o material atingir a energia potencial máxima, o crescimento da trinca é instável. Qual o valor da taxa de energia quando o crescimento da trinca é instável? (R. -4,6)
e. Qual o valor do fator de intensidade de tensão crítico desta placa frágil? (R.0,51)
A estrutura está submetida a uma carga de
. Determinar o diâmetro necessário dos pinos em A e B se a tensão de cisalhamento admissível para o material for
. O pino A está submetido a cisalhamento duplo, enquanto o pino B está submetido a cisalhamento simples.
Resp. pol;
pol
Resp.
Devido ao peso, a haste está sujeita a uma deformação normal que varia ao longo de seu comprimento tal que
, onde k é uma constante. Determinar o deslocamento
de sua extremidade B quando está suspensa como mostrado.
Resp.
Resp.