Enunciado

Uma chapa fina em estado duplo de tensão é sujeita às tensões σ x = 7   k g f / m m 2 e σ y = 14   k g f / m m 2 . A tensão na direção z é zero. Quais são as tensões normal e de cisalhamento máximas no material?

Passo 1

E aí Pessoal, tudo bem? Vamos dar início a mais uma questão juntos!

Temos aqui um caso de estado de tensões triaxial. Sabemos que σ x = 7   k g f / m m 2 , σ y = 14   k g f / m m 2 e σ z = 0 . Um ponto bastante importante é que não temos tensão cisalhante para o estado inicial, sem rotação. Logo, já estamos com as tensões principais.

Continuando, para este caso, precisamos determinar a tensão normal e de cisalhamento máxima.

A tensão normal é a mais simples de determinar. Basta analisarmos quais das tensões possui o maior valor. Neste caso, temos σ m á x = σ y = 14   k g f / m m 2 !

Já para a tensão cisalhante máxima, temos que calcular a tensão cisalhante máxima para os planos O x y , O y z e O x z e escolher o maior valor deles. Então,

τ m á x x y = σ x - σ y 2 τ m á x y z = σ y - σ z 2 τ m á x x z = σ x - σ z 2 ⟹ τ m á x x y = 7 - 14 2 = - 3,5   k g f / m m 2 τ m á x y z = 14 - 0 2 = 7   k g f / m m 2 τ m á x x z = 7 - 0 2 = 3,5   k g f / m m 2

Portanto, o maior valor em módulo é τ m á x = 7   k g f / m m 2

E assim finalizamos a questão!

Resposta

σ m á x = 14   k g f / m m 2

τ m á x = 7   k g f / m m 2

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