Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Beer - Resistência dos Materiais- Ed: 3º - Capítulo 2.Problemas - Ex. 70
Um quadrado de de lado é desenhado na parede de um vaso de pressão de aço de grandes dimensões. Depois de pressurizado o estado biaxial de tensões no quadrado é como o mostrado. Usando a tabela do apêndice B, para o aço estrutural, determinar a variação do comprimento:
- Do lado AB;
- Do lado BC;
- Da diagonal AB.
Passo 1
A questão nos pede algumas informações, como por exemplo a deformação longitudinal de AB, de BC e da diagonal BD, e para isso o nosso enunciado nos dá os seguintes dados.
Assim o coeficiente de Poisson será dado por:
Usando a lei de Hooke generalizada, teremos a seguinte a fórmula:
Agora olhando cada um de cada vez teremos que:
- Deformação na direção AB (direção x)
- Deformação na direção BC (direção y)
- Deformação na diagonal BD
Sabemos que:
Substituindo teremos que:
Sabemos que:
Substituindo teremos que:
Nesse vamos precisar fazer uma analise de derivadas, para isso podemos usar a seguinte conta:
Que seria como se estivéssemos determinando as diagonais a partir dos lados, como queremos uma variação, podemos fazer a seguinte derivada:
Dividindo tudo por 2 teremos que:
Sabemos que “a” e “b” são os lados do quadrado que podemos escrever como:
Sabemos também que “c” é o tamanho da diagonal, e com isso podemos escrever que:
E sabemos quanto foi a variação dos lados “a” e “b”, sendo assim teremos que:
Substituindo na equação teremos que: