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Profª Cíntia Gonçalves
Tensão térmica
Uma mudança de temperatura pode provocar alterações nas
dimensões do material.
𝛿𝑇 = 𝛼 ∙ Δ𝑇 ∙ 𝐿
As equações acima são utilizadas para calcular as mudanças no
comprimento de um elemento estaticamente determinado.
Quando o elemento é estaticamente indeterminado, estes
deslocamentos podem ser restringidos pelos apoios, produzindo
tensões térmicas.
exemplos
Uma barra de aço A-36 está restringida para caber exatamente
entre os dois suportes fixos quando T1=30°C. Se a temperatura
aumentar até T2=60°C, determine a tensão térmica normal média
desenvolvida na barra:
exemplos
Um tubo de alumínio 2014-T6 com área de seção transversal de
600 mm2 é utilizado como luva para um parafuso de aço A-36 com
área de seção transversal de 400 mm2. Quando a temperatura é
T1=15°C, a porca mantém o conjunto em uma posição precisa, de
tal modo que a força no parafuso é desprezível. Se a temperatura
aumentar para T2=80°C, determine a tensão normal média no
parafuso e na luva.
exemplos
A barra rígida mostrada na figura abaixo está presa à parte superior
dos três postes feitos de aço A-36 e alumínio 2014-T6. Cada um dos
postes tem comprimento de 250 mm quando não há nenhuma carga
aplicada à barra e a temperatura é T1=20°C. Determine a força
suportada por cada poste se a barra for submetida a um
carregamento distribuído uniformemente de 150 kN/m e a
temperatura aumentar até T2=80°C:
Concentração de tensão
Concentração de tensão
As distribuições de tensão complexas também aparecem em seções
nas quais a área da seção transversal do elemento muda.
Concentração de tensão
O equilíbrio da força exige que o valor da força resultante
desenvolvida pela distribuição de tensão seja igual a P:
Digite a equação aqui.
𝑃 = 
𝐴
𝜎𝑑𝐴
Concentração de tensão
Na prática, a distribuição de tensão não precisa ser determinada,
sendo importante saber a tensão máxima nestas seções.
Utilizando-se técnicas matemáticas avançadas, pode-se determinar
o fator de concentração de tensão, K.
𝐾 =
𝜎𝑚𝑎𝑥
𝜎𝑚é𝑑
exemplo
As dimensões de uma barra de aço estão mostradas na figura. Sendo
a tensão admissível σadm=115 MPa, determine a maior força axial P
que a barra pode suportar:
exemplo
A tira de aço mostrada abaixo está sujeita a uma carga axial de 80
kN. Determine a tensão normal máxima desenvolvida na tira e o
deslocamento de uma de suas extremidades em relação à outra. A
tensão de escoamento do aço é σe=700 MPa e Eaço=200 Gpa.
Referências bibliográficas
Hibbeler R. C.; Resistências dos Materiais, 7ª edição, cap. 04 págs.
85 a 100; Editora Pearson, São Paulo, 2013.