Enunciado

Um vaso de pressão esférico é fabricado com chapa de aço de 100mm de espessura e com tensão última igual a 360   M p a . Sabendo-se que uma pressão máxima admissível de 4,5   M P a é desejada, e que um coeficiente de segurança de 4,0 é requerido, determinar o máximo diâmetro interno admissível para o vaso.

Passo 1

Vamos lá galera, agora nosso objetivo é determinar o diâmetro com base no fator de segurança, certo?

Para isso temos que observar que a nossa estrutura segue as seguintes ideias:

  • É um vaso de pressão esférico, ou seja, sabemos que para estruturas esféricas usamos a seguinte equação:
  • σ 1 = σ 2 = p r 2 t

    E se caso fosse cilíndrico e não esférico, usaríamos a seguinte equação:

    σ 2 = p r 2 t

    σ 1 = p r t

  • Sabemos que o nosso diâmetro dado, já é o diâmetro interno, ou seja, não precisamos descontar a espessura, sendo assim temos que:
  • r = D 2

  • E sabemos que t é a espessura e p a pressão que a esfera está submetida.
  • E por fim, precisamos determinar o fator de segurança, que vai ser calculado por:

F S = σ A D M σ A p l i c a d a

E já sabemos pelo enunciado que:

σ A D M = 360   M P a = 360 000 k N m 2

Agora que já sabemos tudo isso, podemos ir para os nossos dados, vamos lá?

Passo 2

Sabemos pelo enunciado que:

D = ?

p = 4,5   M P a = 4500 k N m 2

Calculando o raio, temos que:

r = D 2

t = 100 m m = 0,1 m

F S = 4,0

Calculando a tensão, teremos que:

σ 1 = σ 2 = 4500   k N m 2 ×   D 2 2 × 0,1 [ m ] = 11250 D   k N m 3

assim podemos igualar com o nosso fator de segurança:

F S = σ A D M σ A p l i c a d a = 360000   k N m 2 11250 D   k N m 3 = 4,00

360000   11250 D   = 4,00

D = 8   m

D = 800   c m

Resposta

D = 800   c m

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Para o dado estado plano de deformação, usar o método da S e c .6.10 para determinar o estado de deformação associado aos eixos x ’ e y ’ , que foram girados de um ângulo θ , no sentido mostrado. ε x
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Para o estado plano de tensões mostrados, determinar:Os planos principais As tensões principaisA máxima tensão de cisalhamento.
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