Enunciado

Para a viga e o carregamento mostrados, determine a deflexão do ponto B . Use E = 200   G P a .

Passo 1

Fala, galerinha. Beleza? Bora pra mais um exercício.

Primeiro, vamos adicionar uma carga fictícia Q e então, vamos esboçar o D C L pra ver como o nosso problema vai ficar:

Em seguida, vamos determinar o momento fletor M para cada porção da viga. Para a primeira, compreendida no intervalo 0 ≤ x ≤ 1 , o momento é dado por:

M = - 8 x

E a sua derivada em relação a Q , ou seja, a sua deflexão vai ser:

∂ M ∂ Q = 0

Para o segmento B C , temos que o momento fletor vai ser:

M = - 8 v + 1 - 1 2 18 v 2 - Q v

E a deflexão vai ser:

∂ M ∂ Q = - v

Passo 2

Em seguida, vamos determinar a energia de deformação total para esta viga. Vamos lembrar que a a energia de deformação é uma grandeza escalar, portanto, ela vai ser a soma das energias de deformação para cada porção da viga. Fica assim:

U = U A B + U B C U = ∫ 0 1 M 2 2 E I d x + ∫ 0 1,5 M 2 2 E I d v

Onde os limites de integração correspondem ao comprimento do segmento. Em seguida, vamos derivar esta equação dos dois lados em função de Q . Assim, obteremos a deflexão que, neste caso, vai ser no ponto B , temos:

δ B = ∂ U ∂ Q = 1 E I ∫ 0 1 M ∂ M ∂ Q   d x + ∫ 0 1,5 M ∂ M ∂ Q   d v

Substituindo:

δ B = 1 ( 200 × 10 9 ) I ∫ 0 1 - 8 x 0   d x + ∫ 0 1,5 - 8 v + 1 - 1 2 18 v 2 - v   d v

Para este perfil de viga temos que o seu momento de inércia e tabelado e pode ser encontrado no próprio livro ou na internet. Portanto:

I = 28,7 × 10 - 6   m 4

Substituindo na equação:

δ B = 1 200 × 10 9 8,7 × 10 - 6 ∫ 0 1,5 - 8 v + 1 - 1 2 18 v 2 - v   d v

Vamos resolver esta integral pra você para adiantarmos o processo. Assim, a deformação em B vai ser

δ B = - 5,12   m m

É isso, galera Bora pra próxima?

Resposta

δ B = - 5,12   m m

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