Vigas Resistencia

1 Descrição do Problema
Resolveremos o problema 5.53 proposto por Hibbeler (2004, p. 163). O eixo de aço A-36 tem
2 m de comprimento e diâmetro externo de 40 mm. Quando gira a 80 rad/s, transmite 32 kW de potência do motor E para o gerador G. Determinar o maior diâmetro interno do eixo se a tensão de cisalhamento admissível é τadm = 140 MPa e o eixo não pode ter uma torção maior que 0,05 rad.
FIGURA 1 – Figura do problema proposto.
Fonte: HIBBELER, 2004, p.163.
2 Resolução do problema
2.1 Dimensionamento do eixo do motor tendo como critérios de dimensionamento a tensão admissível e o ângulo de torção admissível.
Utilizando as equações da Resistência dos Materiais, determine o diâmetro interno do eixo do motor pelo critério da tensão admissível e em seguida pelo critério do ângulo de torção admissível. O diâmetro escolhido será aquele que atender aos dois critérios.
Confira os resultados utilizando o Mdsolids, seguindo o procedimento a seguir.
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 Carregue o programa Mdsolids.
 Clique sobre o módulo Torsion. Acione a opção Analysis Options.
 Selecione Power Shaft
 Surgirá a janela onde devemos inserir os dados do problema proposto.
 Primeiramente ajuste as unidades a serem usadas na parte direita da janela marcada em vermelho.
 Todas as vezes em que for necessário trabalhar com o ângulo de torção, certifique-se que a opção Calculate Angle of Twist (calcular o ângulo de torção) marcada em azul na figura, esteja ativada.
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 Na parte direita da janela, marcada em vermelho, selecione primeiramente as variáveis a serem lançadas e deixe desmarcadas as opções que se deseja encontrar.
 Preencha, na parte marcada em azul na figura, os valores das variáveis, sendo:
 Motor Power: Potência do motor;
 Rotation Speed: Rotação do motor;
 Torque: Torque do motor;
 Shear Stress: Tensão de cisalhamento admissível;
 Outside Diameter: Diâmetro externo do eixo;
 Ratio ID/OD: Razão entre diâmetro interno e diâmetro externo. Para eixo maciço