Trabalho Tor O

Campus Joinville
Centro de Engenharia da Mobilidade

SELEÇÃO DE MATERIAL PARA UM EIXO CILÍNDRICO
TENSIONADO EM TORÇÃO

Antônio Albino de Magalhães Neto
Luis Paulo Olenik
Ricardo Dolci
Ronan Michels
Uillian Margreiter Martins
PROFESSORA
Viviane Lilian Soethe

Introdução

•
Os elementos dessa seleção envolvem a decisão dos limites do problema e, assim, o estabelecimento de critérios que podem ser usados na seleção de materiais para maximizar o desempenho;
•
Consideraremos a resistência do eixo, e desenvolveremos critérios para a maximização da resistência em relação a um mínimo de massa quanto a um mínimo de custo;
•
Discutiremos outros parâmetros e propriedades importantes nesse processo seletivo;
•
Um critério estabelecido é a de seleção de materiais leves, resistentes e com alto nível de desempenho.

Na Mobilidade

Comportamento do Eixo

• Vamos considerar um eixo cilíndrico com comprimento L e raio r.

Modificando a Fórmula
= tensão de cisalhamento;
T = torque interno resultante;
J = momento polar de inércia da área da seção transversal.

Sabendo que:

Então,

(1)

•Para um projeto mais seguro e confiável, substituiremos a tensão de cisalhamento pela resistência ao cisalhamento do material, , dividida por um fator de segurança, N.

Modificando a Fórmula

• A massa m de uma quantidade de material é o produto de sua massa específica, ρ, pelo seu volume. Posto que o volume de um cilindro seja
L, então, deixando em função do raio r, temos:

• Substituindo em (1):

Modificando a Fórmula

1. Relacionado com o funcionamento seguro do eixo;
2. Parâmetro geométrico;
3. Propriedades do material.

•

o material mais adequado para um eixo leve e capaz de suportar uma torção específica é aquele que possui baixa razão
.

•

índice de desempenho, P, que é simplesmente o inverso dessa razão.

Carta de Seleção de Materiais

• Gráficos dos valores de uma propriedade do material em função dos valores de outra propriedade. Ambos os eixos são em escala logarítmica e