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26/10/2018 1 CCE0330 – Resistência dos Materiais II Lista de Exercícios de Flexão Deformação em Flexão Pura e Flexão de barras de vários materiais 1) Uma barra de aço de seção transversal retangular está submetida a dois momentos fletores iguais e opostos atuando no plano vertical de simetria da barra da figura. Determine o valor do momento fletorM que provoca um escoamento na barra. Considere !" = 248 '(). 26/10/2018 2 !" = 248 '() = 24,8 +,/./ 0. Distância: . = 31,75 // = 3,175 ./ Momento de Inércia: 5 = 6ℎ8 12 = 2,03 . 6,35 8 12 = 43,31 ./< Tensão: != = > ? . . logo: ' = @A B . 5 ' = 0<,C 8,DEF . 43,31 = 338,30 +,. ./ 2) Sabendo que o momento mostrado atua em um plano vertical, determine a tensão no Ponto A e no Ponto B. 26/10/2018 3 • Momento do Inércia Retângulo externo: I1 • Momento do Inércia Retângulo interno: I2 • Tensão nos Pontos: 3) Sabendo que o momento mostrado atua em um plano vertical, determine a tensão no Ponto A e no Ponto B. 26/10/2018 4 • Momento do Inércia: • Tensão nos Pontos: 4) Adotando a tensão admissível de 155 Mpa, determine o maior momento de flexão M que pode ser aplicado à viga de mesa larga mostrada. 26/10/2018 5 • Momento do Inércia: • Distância: • Tensão: ! = #$ % . ' logo: () = *% + 5) Adotando a tensão admissível de 155 Mpa, admitindo que a viga de mesa larga é fletida em relação ao eixo y por um conjugado de momento M, determine o momento de flexão My. 26/10/2018 6 • Momento do Inércia: • Distância: • Tensão: ! = #$ % . ' logo: () = *% + 6) Sabendo que o momento mostrado atua em um plano vertical. Determine a tensão no Ponto A e no Ponto B da seção da figura abaixo. 26/10/2018 7 • Momento do Inércia: !" = $ℎ& 12 !" = )*+ 4 ! = 0.120 0.06 & 12 − 2× ). 0.02 + 4 = 1.9086×10456+ • Tensão nos Pontos: 7 89 = :.;< = = (?.@×ABC D.E)(B.B&E) A.GB@5×ABHIEJ = 44009643.42 L/6? 89 = −44NO7 $ 8P = :.;Q = = (?.@×ABC D.E)(B.B?E) A.GB@5×ABHIEJ = 29340878.13 L/6? 8P = 29.34 NO7 7) Duas forças verticais são aplicadas à viga com a seção transversal mostrada na figura. Determine as tensões de tração e de compressão máximas na parte BC da viga. 26/10/2018 8 8) Um conjugado de 60 N.m é aplicado à barra de aço da figura. Admiti-se que o conjugado é aplicado: (a) na direção do eixo Z. (b) na direção do eixo Y. Determine a tensão máxima e o raio de curvatura da barra para cada caso. E = 200 GPa 26/10/2018 9 (a) Momento do Inércia: • Tensão máxima: 12 mm 20 mm x y • Distância à LN: • Raio de Curvatura: • Tensão máxima: 1 2 m m 2 0 m m x y • Distância à LN: • Raio de Curvatura: (b) Momento do Inércia: 26/10/2018 10 9) Uma viga de aço laminado W200 x 31,3 está submetida a um momento fletor M = 45 kN.m. Sabendo-se que * = 31.3×10/ 001 E = 200 GPa e 7 = 0,29 , determine: (a) o raio de curvatura : (b) o raio de curvatura :′ da seção transversal ! = 31.3×10 ( )) * = 3.13×10 +( ) *• Momento do Inércia: • Raio de curvatura: 26/10/2018 11 10) A peça de máquina de alumínio está sujeita a um momento M = 124,56 N.m. Determinar a tensão normal de flexão nos pontos B e C da seção transversal. 26/10/2018 12 11) Uma barra com a seção transversal mostrada na figura foi construída unindo-se firmemente latão e alumínio. Usando os dados fornecidos abaixo, determine o maior momento fletor admissível quando a barra composta é flexionada em torno do eixo horizontal. Alumínio Latão Módulo de elasticidade 70 GPa 105 GPa Tensão admissível 100 MPa 160 MPa Latão • Transformar a barra em uma seção equivalente feita inteiramente de latão: • Calcular o momento de inércia da seção transformada: ! = # 12 . 'ℎ) + #. +. ,- !. = #. 12 . 'ℎ) + #.. +. , - = 1.5 12 . 30 . 6 ) + 1.5 30×6 . 18 ) = 88.29×10)667 !- = #- 12 . 'ℎ) = 1 12 . 30 . 30 ) = 67.5×10)667 !) = !. ! = !. + !- + !) = 244.08×10 )667 = 244.08×10:;67 • Calcular a tensão: < = #.=. > ! = = <. ! #. > Alumínio Latão Escolhe o menor valor: < = 1,240×10) @.6 = 1240 A@.6 #BCDEFGFH = 1.0 I #CBJãH = LC LB = 105 MNO 70 MNO = 1.5 26/10/2018 13 12) Uma barra com a seção transversal mostrada na figura foi construída unindo-se firmemente latão e alumínio. Usando os dados fornecidos abaixo, determine o maior momento fletor admissível quando a barra composta é flexionada em torno do eixo horizontal. Latão Alumínio Latão Módulo de elasticidade 70 GPa 105 GPa Tensão admissível 100 MPa 160 MPa Latão !"#$%&'&( = 1.0 - !#".ã( = 0# 0" = 105 234 70 234 = 1.5 • Calcular o momento de inércia da seção transformada: 6 = ! 12 . 8ℎ: + !. <. => 6? = !? 12 . 8ℎ: = 1.5 12 . 8 . 32 : = 32.768×10:DDE 6> = !> 12 . 8ℎ: − !> 12 . 8ℎ: = 1 12 . 32 . 32 : − 1 12 . 32 . 16 : = 76.459×10:DDE 6: = 6? 6 = 6? + 6> + 6: = 141.995×10 :DDE = 141.995×10IJDE • Calcular a tensão: K = !.L. M 6 L = K. 6 !. M Alumínio Latão Escolhe o menor valor: M= 887.47 N.D • Transformar a barra em uma seção equivalente feita inteiramente de latão:
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