Aula 15 - Solicitação Axial

Embed Size (px)

DESCRIPTION

solicitacao Axial

Text of Aula 15 - Solicitação Axial

  • ESCOLA DE CINCIAS E TECNOLOGIA

    Universidade Federal do Rio Grande do Norte

    2004 by Pearson Education

    MECNICA DOS SLIDOS

    Prof. Dr. Rodrigo Barros

    TURMA 2014.1

    ESCOLA DE CINCIAS E TECNOLOGIA

    Universidade Federal do Rio Grande do Norte

    2004 by Pearson Education 1-1

    MECNICA DOS SLIDOS

    Prof. Dr. Rodrigo Barros

    TURMA 2014.1

  • MECNICA DOS SLIDOS

    AULA 15

    Solicitao Axial

    2004 by Pearson Education

    Solicitao Axial

    MECNICA DOS SLIDOS

    AULA 15

    Solicitao Axial

    2004 by Pearson Education 1-2

    Solicitao Axial

  • MECNICA DOS SLIDOS

    1. SOLICITAO AXIAL

    Solicitao axial so as foras queparalelamente a dimenso dominantesuporte o prprio eixo central das peas

    MECNICA DOS SLIDOS

    Trao e Compresso

    2004 by Pearson Education

    Trao e Compresso

    MECNICA DOS SLIDOS

    atuam sobre as peas estruturais,dominante dessas peas, tendo como

    peas

    MECNICA DOS SLIDOS

    Trao e Compresso

    2004 by Pearson Education 1-3

    Trao e Compresso

  • MECNICA DOS SLIDOSMECNICA DOS SLIDOS

    1.1 DEFINIES

    - Eixo Central: Linha imaginria quetransversais da pea ;

    - Seo transversal: a figurainterseco da pea e qualquer plano

    2004 by Pearson Education

    interseco da pea e qualquer planodominante;

    - Seo Reta: a figura geomtricapea com um plano de corteperpendicularmente ao eixo central

    MECNICA DOS SLIDOSMECNICA DOS SLIDOS

    que une o C.G. de todas as sees

    figura geomtrica resultante daplano que corte a sua dimenso

    2004 by Pearson Education 1-4

    plano que corte a sua dimenso

    geomtrica resultante da interseco dacorte que esteja posicionado

    central da pea.

  • MECNICA DOS SLIDOSMECNICA DOS SLIDOS

    1.1 DEFINIES

    - Fora Centrada: So as forasdimenso dominante das peas, ecentral dessas peas. Isto , so as

    - Fora Excntrica: So as foras

    2004 by Pearson Education

    - Fora Excntrica: So as forasdimenso dominante das peas, masdessas peas como suporte.

    Obs1. Foras excntricas provocamcom Solicitao a Flexo

    MECNICA DOS SLIDOSMECNICA DOS SLIDOS

    foras que atuam paralelamente ae possuem como suporte o eixoas prprias cargas axiais;

    foras que atuam paralelamente a

    2004 by Pearson Education 1-5

    foras que atuam paralelamente amas no possuem o eixo central

    provocam solicitao Axial composta

  • MECNICA DOS SLIDOSMECNICA DOS SLIDOS

    1.1 ALGUMAS DEFINIES

    - Fora Inclinada: So as forasrelao ao eixo central da pea,composta com Solicitao a Flexo

    2004 by Pearson Education

    Obs2. Foras inclinadas provocamSolicitao a Flexo

    MECNICA DOS SLIDOSMECNICA DOS SLIDOS

    que apresentam inclinao empea, ocasionando Solicitao AxialFlexo.

    2004 by Pearson Education 1-6

    provocam solicitao Axial composta com

  • MECNICA DOS SLIDOS

    2. TENSES ORIUNDAS DA SOLICITAO

    SolicitaoAxial

    Esforo Normal

    2004 by Pearson Education

    a tenso normal medida na

    N o Esforo Normal atuante na

    A a rea da seo transversal

    Normal

    Tenso Normal

    MECNICA DOS SLIDOS

    SOLICITAO AXIAL

    2004 by Pearson Education 1-7

    na seo;

    na seo;

    transversal da seo. A

    N

  • MECNICA DOS SLIDOS

    Obs1: As tenses Normais representamdistribuem perpendicularmente aoprovocadas por outro esforo interno

    2.1 OBSERVAES DAS TENSES

    2004 by Pearson Education

    Obs2: A expresso anterior,

    distribuio ou frmula de clculo das

    pelo Esforo Normal.

    Tenso Normal de Trao Sinal

    Tenso Normal de Compresso

    MECNICA DOS SLIDOS

    representam foras elementares que seplano da seo reta, podendo ser

    interno diferente do Esforo Normal.

    TENSES NORMAIS

    2004 by Pearson Education 1-8

    representa a lei deAN

    das Tenses Normais provocadas

    positivo (+)

    Sinal negativo (-)

  • MECNICA DOS SLIDOS

    3. CLCULO DA FORA NORMAL

    1-) Procede-se a segmentaohomogeneamente solicitados, istoNormal

    2-) Esta segmentao apropriadamentedeseja calcular a deformao total

    2004 by Pearson Education

    deseja calcular a deformao totalseguintes situaes:

    - Quando houver aplicao de Forainterior da pea;

    - Quando houver variao bruscada pea;

    - Quando houver mudana de material

    MECNICA DOS SLIDOS

    NORMAL POR SEGMENTAO

    segmentao da pea em trechosisto , sem variao de Fora

    apropriadamente empregada quando setotal da pea, e deve ser feita nas

    2004 by Pearson Education 1-9

    total da pea, e deve ser feita nas

    Fora Axiais Concentradas no

    da rea da seo reta ao longo

    material ao longo da pea.

  • MECNICA DOS SLIDOS

    EXEMPLO 1

    2004 by Pearson Education

    MECNICA DOS SLIDOS

    15

    0

    Ad

    Aa

    AN

    NN

    85

    15

    Bd

    Ba

    BN

    NN

    2004 by Pearson Education 1-10

    85BdN

    40

    85

    Cd

    Ca

    CN

    NN

    0

    40

    Dd

    Da

    DN

    NN

  • MECNICA DOS SLIDOS

    4. REGIMES DE COMPORTAMENTO

    - Os materiais podems er agrupadosacorod com suas propriedadesapresentam comportamento ELSTICOapresentam comportamento PLSTICO

    2004 by Pearson Education

    - Materiais em regime Elstico: Soelementos que, ao se retirar as cargasele, os mesmos tendem a voltarresqucios de deformao.

    -Materiais em regime Plstico: Soelementos que, ao se retirar as cargasele, os mesmos no voltam para suaparcela de deformao permanente

    MECNICA DOS SLIDOS

    COMPORTAMENTO DO MATERIAL

    agrupados em dois grandes grupos depropriedades mecnicas: Materiais que

    ELSTICO e Materiais quePLSTICO.

    2004 by Pearson Education 1-11

    So os materiais que constituemcargas externas que atuam sobre

    voltar para sua posio inicial, sem

    So os materiais que constituemcargas externas que atuam sobresua posio inicial, restando uma

    permanente sobre os mesmos.

  • MECNICA DOS SLIDOS

    5. LEI DE HOOKE E MDULOLONGITUDINAL

    - A Lei de Hooke a expressodeterminao das deformaessubmetida a solicitao axial.

    2004 by Pearson Education

    MECNICA DOS SLIDOS

    MDULO DE ELASTICIDADE

    expresso de clculo utilizada paralongitudinais em uma pea

    2004 by Pearson Education 1-12

    AE

    LP

  • MECNICA DOS SLIDOS

    Na expresso anterior, cadasignificado:

    a Deformao total ao longo

    5.1 EXPRESSO DE CLCULO

    2004 by Pearson Education

    a Deformao total ao longopea, podendo ser um alongamento

    P a carga axial atuante na pea

    A a rea da seo reta da pea

    L o comprimento inicial da pea,

    E o Mdulo de Elasticidadepea, ou Mdulo de Young.

    MECNICA DOS SLIDOS

    termo apresenta o seguinte

    longo da direo longituidinal da

    CLCULO- LEI DE HOOKE

    2004 by Pearson Education 1-13

    longo da direo longituidinal daalongamento ou encurtamento;

    pea;

    pea;

    pea, antes da solicitao;

    Elasticidade Longitudinal do Material da

  • MECNICA DOS SLIDOS

    Obs1: A Lei de hooke s tem validadeaplicada para clculo da deformaoapresentam comportamento em regime

    Obs2: A expresso de clculo vista

    5.1 EXPRESSO DE CLCULO

    2004 by Pearson Education

    Obs2: A expresso de clculo vistadiretamente aplicada mediante as seguintes

    - Fora Normal constante ao longo

    - No houver variao da rea da seo

    - No houver variao do tipo de material

    Obs3: Caso haja variao, procedeanteriormente.

    MECNICA DOS SLIDOS

    validade e, portanto, s pode serdeformao de peas cujos materiais

    regime Elstico.

    vista anteriormente s pode ser

    CLCULO- LEI DE HOOKE

    2004 by Pearson Education 1-14

    vista anteriormente s pode serseguintes condies:

    do elemento;

    seo reta do elemento;

    material ao longo do elemento.

    procede-se a segmentao vista

  • MECNICA DOS SLIDOS

    - Deformao Especfica ou Deformaodeformao da pea por unidaderepresentada pela letra gregaAdimensional.

    5.2 CONCEITOS FUNDAMENTAIS

    2004 by Pearson Education

    L

    - Mdulo de Elasticidade Longitudinaluma propriedade mecnica de cadaconstante de proporcionalidadeprovocadas pelas solicitaes axiaisEsta Grandeza apresenta dimenso

    E

    MECNICA DOS SLIDOS

    Deformao unitria significa aunidade de comprimento, sendo

    . Esta uma Grandeza

    FUNDAMENTAIS

    2004 by Pearson Education 1-15

    Longitudinal ou Mdulo de Young cada material, e corresponde

    entre as tenses normaisaxiais e a deformao especfica.

    dimenso de tenso.

  • MECNICA DOS SLIDOS

    - Mdulo de Rigidez Axial ou Rigidezrepresenta a dificuldade que um apeapor meio de solicitao axial.

    5.2 CONCEITOS FUNDAMENTAIS

    2004 by Pearson Education

    - Barras rgidas so elementosapresentam Mdulo de Rigidez Elevado,admitir que a deformao desses elementos

    MECNICA DOS SLIDOS

    Rigidez Axial o produto E.A eapea apresenta de se deformar

    FUNDAMENTAIS

    2004 by Pearson Education 1-16

    elementos formados por materiais queElevado, de modo que pode-seelementos ser igual a zero.

  • MECNICA DOS SLIDOS

    Um tubo circular formado por umforas P conforme figura abaixo.deformao) posicionado na superfcieuma medida de deformao especficaqual o valor do encurtamento dessa

    EXEMPLO 2

    2004 by Pearson Education

    qual o valor do encurtamento dessafor igual a 40 MPa, determinar ovalor do mdulo de Elasticidade Longitudinal

    MECNICA DOS SLIDOS

    dado material comprimido por. Um extensmetro (medidor de

    superfcie externa da barra forneceespecfica = 550x10-6 .(a)