torçao mecanica

Torção
Introdução
Nesta seção serão analisadas as tensões de deformações produzidas em peças de seção transversal circular, sujeitas à ação de conjugados que tendem a torcer essas peças. Tais conjugados são chamados momentos de torção, momentos torcionais ou torque, T e T’ (Fig. 17). Esses conjugados têm a mesma intensidade T e sentidos opostos. São então grandezas vetoriais e podem ser representadas de duas maneiras: setas curvas, como na Fig. 17a ou vetores conjugados, como na Fig. 17b.

Peças submetidas a torção são encontradas em muitas aplicações da engenharia. O caso mais comum de aplicação é o de eixo de transmissão, utilizados para transmitir potência de um ponto a outro, como no caso de uma turbina a vapor ligada a um grande gerador de eletricidade, ou de motores acoplados a máquinas e ferramentas, bem como no caso de transmissão de potência do motor de um carro ao eixo traseiro.
Definições
Consideremos o eixo AB sujeito à ação dos momentos de torção T e T’, iguais e de sentidos opostos, nos pontos A e B. cortamos o eixo por uma seção perpendicular ao eixo longitudinal em um ponto qualquer C (Fig 18). O diagrama de corpo livre da parte BC deve incluir as forças elementares de cisalhamento DF, perpendiculares ao raio do eixo, que a parte AC exerce sobre a parte BC quando o eixo é torcido (Fig. 19a). Para ocorrer o equilíbrio da parte BC, o conjunto de forças elementares deve produzir um momento torção interno T, igual e contrário a T’ (Fig. 19b). Vamos denominar de ρ a distância de cada força elementar DF ao centro da seção circular. Para expressar que a soma dos momentos das forças dF em relação ao centro tem a mesma intensidade do torque T, escrevemos:

Ou, lembrando que dF = dA, onde é a tensão de cisalhamento da área dA.

Essa relação expressa uma condição importante que deve ser satisfeita pelas tensões de cisalhamento em qualquer seção transversal ao eixo. Ela não indica, no entanto, de que modo as tensões se distribuem na seção