Resistência dos materiais

Páginas: 10 (2277 palavras) Publicado: 16 de novembro de 2011
- UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE ESCOLA DE ENGENHARIA INDUSTRIAL METALÚRGICA DE VOLTA REDONDA PROFESSORA: SALETE BUFFONI DISCIPLINA: RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS

Critérios de Falha
Os elementos estruturais e os componentes de máquinas são projetados de modo que o material que os compõem, sendo material dúctil, não venha a escoar pela ação dos carregamentos esperados. Dessa forma quando oengenheiro precisa elaborar um projeto com um determinado material, o mesmo deve estabelecer um limite superior para o estado de tensão que defina a falha do material. Se o material for dúctil, geralmente a falha será especificada pelo início do escoamento; se o material for frágil, ela será especificada pela fratura. Esses modos de falha são prontamente definidos se o elemento estiver submetido a umestado de tensão uniaxial, como no caso de tensão simples; Caso o elemento esteja submetido a estados de tensão biaxial ou triaxial, o critério para ruptura fica mais difícil de estabelecer. Na prática da Engenharia estudam-se quatro teorias para prever a ruptura de um material submetido a um estado multiaxial de tensões. Utilizam-se estas teorias para se calcular as tensões admissíveis descritas emmuitas normas de projeto. Materiais Dúcteis Teoria da Tensão de Cisalhamento Máxima ou Critério do Escoamento de Tresca O caso mais comum de escoamento de um material dúctil, como o aço, é o deslizamento que ocorre ao longo dos planos de contato dos cristais que, aleatoriamente ordenados, formam o próprio material. Esse deslizamento deve-se a tensão de cisalhamento e, se fizermos um corpo deprova com uma tira fina altamente polida e a submetermos a um ensaio de tração simples poderá ser visto como a tensão provoca o escoamento do material como está no esboço da Figura 1.

Figura1 - Escoamento do aço. As linhas apresentadas na Figura 1 mostram claramente os planos de deslizamento, que ocorrem a aproximadamente 45º do eixo da tira.

1

Considerando-se um elemento do material tiradode um corpo de prova para um ensaio de tração, submetido apenas ao limite de escoamento σ E , como apresenta a Figura 2.a. A tensão de cisalhamento máxima é determinada a partir do círculo de Mohr apresentado na Figura 2.b. Dessa forma tem-se. σ τ max = E (1)
2

Figura 2 - Elemento de um material tirado de um corpo de prova. A tensão de cisalhamento atua no planos a 45º a partir dos planos detensão principal como está apresentado na Figura 2.c. Esses planos coincidem com as direções das linhas de Lüder, indicando que a ruptura ocorre por cisalhamento Utilizando a idéia de que os materiais Dúcteis falham por cisalhamento, Henri Tresca propôs em 1868 a sua teoria que é usada para prever a tensão de falha de um material dúctil submetido a qualquer tipo de carregamento. O escoamento domaterial começa quando a tensão de cisalhamento máxima absoluta atinge o valor da tensão de cisalhamento que provoca escoamento do material quando ele está submetido apenas à tensão axial. Para evitar a falha tem-se que: σ τ max ≤ E (2)
abs

2

Onde σ E é determinada por um teste de tração simples.

2

Para o estudo e aplicações é necessário colocar a tensão de cisalhamento em função dastensões principais. Lembrando que, quando a tensão principal fora do plano é nula. Se as duas tensões principais no plano tiverem o mesmo sinal, ou seja, se ambas forem de tração ou compressão, então a falha ocorrerá fora do plano e assim tem-se: σ τ max = max (3)
abs

2

Caso as tensões principais tenham sinais opostos, então a falha ocorrerá no plano e sabe-se que: σ − σ min τ max = max (4)abs

2

A partir das equações (1), (3) e (4), a teoria da tensão de cisalhamento máxima para o estado plano de tensões pode ser expressa para quaisquer tensões principais no plano como σ 1 e σ 2 de acordo com o seguinte critério: σ1 =σ E ⎫ ⎬ σ e σ 2 tem sin ais iguais σ2 =σE ⎭ 1 (5)
σ 1 − σ 2 }σ 1 e σ 2 tem sin ais opostos

Um gráfico dessas equações é apresentado na Figura 3.

Figura...
Ler documento completo

Por favor, assinar para o acesso.

Estes textos também podem ser interessantes

  • Resistência dos materiais
  • Resistência dos materiais
  • Resistência dos Materiais
  • resistencia de materiais
  • Resistencia dos materiais
  • Resistencia dos materiais
  • Resistencias dos Materiais
  • Resistencia dos materiais

Seja um membro do Trabalhos Feitos

CADASTRE-SE AGORA!