Um tubo de aço de 400 mm de diâmetro externo é fabricado a partir de uma chapa de aço com 10 mm de espessura, soldada ao longo de uma hélice que forma um ângulo de 20° com um plano perpendicular ao eixo do tubo. Sabendo que uma força axial P de 300 kN é aplicada ao tubo, determine as tensões normais e de cisalhamento respectivamente nas direções normais e tangenciais à solda.

Passo 1

  1. E ai gurizada tudo belezinha??? Vamos analisar o elemento e partiu calcular a área primeiramente :D
  2. d o = 0,4   m

    r o = d o 2 = 0,4 2 = 0,2   m

    r i = r o - t = 0,2 - 0,01 = 0,19   m

    A o   = π r o 2 - r i 2 = π 0,2   2 - 0,19 2 = 12,25 × 10 - 3   m ²

    Sabendo que a equação da tensão é apresentada abaixo para um ângulo de 20°

    σ = P   c o s ²   θ A

    σ = - 300 × 10 3     c o s ²   20 12,25 × 10 - 3

    σ = - 21,62 × 10 6   P a = 21,62   M P a

    Passo 2

  3. a tensão de cisalhamento que atua na superfície com um ângulo de 40°

τ   = - 300 × 10 3     s e n   40 2 × 12,25 × 10 - 3

τ   = 7,9 × 10 6   P a = 7,9   M P a

Resposta

  1. 21,62   M P a
  2. 7,9   M P a
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