Primeira Série de Exercícios de Projeto de Elementos de Máquinas

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Primeira Série de Exercícios de Projeto de Elementos de Máquinas 
Referência: Fundamentos do Projeto de Componentes de Máquinas - Robert C. Juvinall 
1) Um cilindro está pressurizado internamente com uma pressão de 100 MPa. Esta pressão interna 
provoca tensões tangencial e axial na superfície externa que valem 400 e 200 MPa, 
respectivamente. Construa o Circulo de Mohr representativo destas tensões atuantes na 
superfície externa. Qual é o valor da tensão cisalhante máxima atuante na superfície externa? 
Resposta: τmax = 200 MPa 
 
2) O elemento da figura está submetido a esforço de tração de 65 kN, qual a máxima tensão 
atuante no furo e no entalhe. 
 
 
 
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3) Um eixo está apoiado em mancais nas extremidades A e B submetido a uma força de 1000 N 
para baixo conforme a figura abaixo. Determinar a tensão máxima atuante no adoçamento do 
eixo. O adoçamento crítico está posicionado a 70 mm de B. 
 
 
4) Qual deve ser o valor do limite de resistência à tração de um material frágil de forma a se obter 
um fator de segurança igual a 4 para um componente sujeito a oestado de tensão conforme figura 
abaixo. Utilize a Teoria de Mohr Modificada e admita limite de resistência a compressão igual a 3,5 
vezes maior do que o limite de resistência. Havendo uma sobrecarga que produza a falha, qual 
será a orientação da trinca frágil em relação ao plano transversal ao eixo. 
 
 
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5) Uma placa fina com largura de 2w = 6 in e espessura t = 0,035 in é fabricada com o alumínio 
7075-T651 (Su = 78 ksi e Sy = 70 ksi). A placa é carregada por tração e possui uma trinca central 
perpendicular à direção da carga aplicada. Estime a maior carga P (conforme figura) que pode ser 
aplicada sem causar uma fratura súbita na placa quando a trinca central aumentar até o 
comprimento 2c, de 1 in. A placa possui uma tensão plana KIc = 60 ksi √𝑖𝑛 e será utilizada na 
fuselagem de um avião, e será periodicamente inspecionada para a identificação do crescimento 
da trinca.