Labaki EM406 - Exercício 5 10

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<p>SOLU ÇÃ O D O CAD ER N O DE EXE R CÍ CI O S – RE SI STÊN CI A D OS MA TER I AI S I</p><p>J . LA BA KI – D EP A R TA MEN TO D E S I STEM A S IN TEG R AD O S – FEM/U N I CA MP</p><p>1</p><p>EXERCÍCIO 5.10</p><p>Dê um exemplo de projeto que usaria a tensão limite de escoamento como critério de falha. Dê um</p><p>exemplo de projeto que usaria a tensão limite de resistência como critério de falha. Por que não há</p><p>projetos que considerariam a tensão limite de ruptura como critério de falha?</p><p>SOLUÇÃO</p><p>O limite de escoamento σY é a tensão a partir da qual o corpo começa a sofrer deformação plástica.</p><p>Alguns projetos não podem admitir deformação plástica. Na montanha russa da figura abaixo, por</p><p>exemplo, é inadmissível que cada vez que o carrinho passe, a trilha fique cada vez mais deformada.</p><p>É necessário então calcular as dimensões da estrutura para que o nível de tensão esteja sempre</p><p>abaixo do limite de escoamento do material (aço, neste caso). Se o limite de escoamento for</p><p>ultrapassado, é considerado que a estrutura falhou. Além da montanha russa, torres de energia,</p><p>veículos, aeronaves, pontes, edificações, e estruturas em geral são exemplos de projetos que não</p><p>admitem deformação plástica quando em operação. São exemplos de projeto que considerariam a</p><p>tensão limite de escoamento como critério de falha.</p><p>Em outros projetos, é necessário que o material ultrapasse seu limite de escoamento, porque é</p><p>necessário que haja deformação plástica. Um exemplo é a forma de pudim abaixo, que é construída</p><p>através da conformação mecânica de uma chapa fina de alumínio. É necessário submeter a chapa a</p><p>tensões acima do seu limite de escoamento, para que ela permaneça no formato da forma de pudim</p><p>depois de removida a carga externa.</p><p>SOLU ÇÃ O D O CAD ER N O DE EXE R CÍ CI O S – RE SI STÊN CI A D OS MA TER I AI S I</p><p>J . LA BA KI – D EP A R TA MEN TO D E S I STEM A S IN TEG R AD O S – FEM/U N I CA MP</p><p>2</p><p>Num projeto com a forma de pudim e outros problemas envolvendo conformação mecânica, a</p><p>tensão de escoamento não é um limite de falha, e sim uma tensão mínima que deve ser aplicada</p><p>para propósitos de projeto. A falha aqui pode ser considerada quando a tensão no corpo ultrapassa o</p><p>limite de resistência σU do material. Neste nível de tensão, começa a ocorrer uma descaracterização</p><p>generalizada da constituição física do material, e suas propriedades mecânicas não são mais</p><p>confiáveis. No ensaio de tração uniaxial, essa descaracterização é sinalizada pela ocorrência do</p><p>necking.</p><p>O limite de ruptura, a tensão a partir da qual o material quebra, é um caso extremo de tensão acima</p><p>do limite de resistência. É uma tensão na qual o material já sofreu descaracterização, e por isso não</p><p>é usada como critério de falha.</p>