Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Beer - Resistência dos Materiais- Ed: 3º - Capítulo 2.Problemas - Ex. 119
Resolver o , considerando que a temperatura da barra é elevada para e então retorna para .
Passo 1
O enunciado nós da os seguintes dados sobre o nosso problema
Agora precisamos fazer duas coisas para resolver o nosso problema, que é definir a tensão residual do nosso problema, que é usar a equação de equilíbrio e usar a fórmula de compatibilidade, sendo assim teremos que:
- Equação de equilíbrio
- Equação de compatibilidade
A equação de equilíbrio é dada por:
Assim a fórmula será dada por:
Mas não conseguimos determinar os valores por essa fórmula, por isso temos que usar a nossa equação de compatibilidade, então o nosso primeiro passo é supor que o nosso problema seja elástico, e sabendo dessa informação, calculamos as tensões, e a que ultrapassar o valor usaremos como base para calcular a tensão residual, com isso vamos ter o seguinte:
Sabemos que o somatório de deformações totais nesse trecho tem que ser zero. Com isso teremos que:
E sabemos que:
Substituindo teremos que:
A tensão em ambas as barras seriam:
Como a tensão no trecho BC é superior a tensão admissível, a tensão real que deve agir nele é a tensão admissível, sendo assim teremos que:
Agora pensa comigo, como a força no trecho AB e BC devem ser iguais, precisamos recalcular a tensão no trecho AC, sendo assim precisamos redefinir a força, com isso teremos que:
Negativo pois temos que lembrar que se trata de uma tensão de compressão, ou seja, negativa.
Passo 2
Para determinar a deformação basta escolhermos uma das barras e calcular as deformações relativas a ela, com isso podemos fazer o seguinte.
Passo 3
Sabemos que a tensão máxima que a barra BC suporta é dada por:
E sabemos que pelo cálculo a tensão que age de fato na barra BC é dada por:
E subtraindo uma da outra teremos que:
Sabemos que a tensão máxima que a barra AC suporta é dada por:
E sabemos que pelo cálculo a tensão que age de fato na barra BC é dada por:
E subtraindo uma da outra teremos que:
Passo 4
Para determinar a deformação do ponto C devemos fazer o seguinte: