Enunciado

A barra curva usada em uma máquina tem seção transversal retangular. Se a barra for submetida a um conjugado, como mostra a figura, determine as tensões de tração e compressão máximas que agem na seção a-a. Trace um rascunho tridimensional da distribuição de tensão na seção.

Passo 1

Faaaala, meu povo bonito!! Tudo bem com vocês?? A nossa questãozinha nos mostra essa bengalinha e nos pede para calcular o valor das tensões, tanto de tração quanto de compressão. Viu?? Ela só tem cara de malvada, mas vamos resolver rapidinho. Vem comigo!!

Passo 2

Nosso primeiro passo será calcular a área e o r’.

A = 75 x 50 = 3750 mm²

r’ = 162,5 + 37,5 = 200 mm

Feito isso, precisamos determinar a localização do centroide, que é medida em ação ao centro de curvatura, seguido pelo cálculo do eixo neutro. Como nossa estrutura pode ser dividida em vários pedacinhos com partes compostas, podemos integrar tudo.

∫ A d A r =   ∑ b l n   r 2 r 1 = 50 ln ⁡ 237,5 162,5 = 18,974   mm

R = A ∫ A d A r = 3750 18,974 = 197,634   mm

Passo 3

Pronto, nossos pontos mais difíceis da questão já foram resolvidos. Só falta calcularmos o nosso momento e as tensões em cada extremidade do corte.

  M   =   0           M     250 s e n ( 60 )   x   0,15     250 c o s ( 60 )   x   0,075   =   0         M   =   41,851   N . m

σ a   =   M ( R - r 0 ) A r 0 ( r ' - R )   =   ( - 41,851 ) ( 0,197634 - 0,2375 ) ( 0,00375 ) ( 0,2375 ) ( 0,2 - 0,197634 )     =   -   792   k P a

σ b   =   M ( R - r 0 ) A r 0 ( r ' - R ) = ( - 41,851 ) ( 0,197634 - 0,1625 ) ( 0,00375 ) ( 0,1625 ) ( 0,2 - 0,197634 )     =   1,02   k P a

Resposta

σ a   =   792   k P a   –   c o n t r a ç ã o

σ b   = 1,02   k P a   –   t r a ç ã o  

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Determine o momento de plastificação M p da viga de aço da seção transversal mostrada na figura, considerando que o aço é elastoplástico com uma tensão de escoamento de 248M p a .
Para a viga indicada, um momento igual ao momento de plastificação M p é aplicado e, em seguida, removido. Usando uma tensão de escoamento de 240M p a , determine a tensão residual em y = 45 m m .
Para a viga indicada, um momento igual ao momento de plastificação M p é aplicado e, em seguida, removido. Usando uma tensão de escoamento de 240M p a , determine a tensão residual em y = 45 m m .
Um conjunto de flexão é aplicado à barra indicada, produzindo zonas plásticas de 3 i n , de espessura que se desenvolvem no alto e no fundo da barra. Após o conjunto ser removido, determine:A tensão r
Um conjunto de flexão é aplicado à barra indicada, produzindo zonas plásticas de 3 i n , de espessura que se desenvolvem no alto e no fundo da barra. Após o conjunto ser removido, determine:A tensão r