Cap3b Tensoes 2a Parte

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  • O Tensor de tenses

    Tenses

    11 de dezembro de 2012

    Tenses

  • O Tensor de tenses

    Duas peas de madeira de seo retangular 80mm x 140mm socoladas uma outra em um entalhe inclinado, conforme mostra afigura 2. Calcular as tenses na cola para P = 16 kN e para:a) = 30o ; b) = 45o ; c) = 60oResposta: a) N=357,1 kPa, N=618,6 kPa ; b) N = N=714,3 kPa ;c) N=1071,0 kPa, N=618,6 kPa.

    P P

    2

    Tenses

  • O Tensor de tenses

    Calcular o comprimento total 2L da ligao de duas peas de madeira,conforme a figura ??, e a altura h necessria. Dados P =50 kN, b=250mm, tenso admissvel ao corte na madeira 0,8MPa e compresso 6,5 MPa .Resposta: 2L = 500mm ; h= 31mm.

    b

    LL

    hPP

    Tenses

  • O Tensor de tenses

    Duas placas so unidas por 4 parafusos cujos dimetros valem d=20mm, conforme mostra a figura abaixo. Determine a maior carga Pque pode ser plicada ao conjunto. As tenses de cisalhamento,detrao e de esmagamento so limitadas a 80, 100 e a 140 MPa,respectivamente. Resposta: P= 90KN.

    Tenses

  • O Tensor de tenses

    Um parafuso de 20mm de dimetro apertado contra uma pea demadeira exercendo-se uma tenso de trao de 120 MPa como mostraa figura . Calcular a espessura e da cabea do parafuso e o dimetroexterno d da arruela, dadas as tenses admissveis 50 MPa, ao corteno parafuso, e 10 MPa, a compresso na madeiraResposta: e = 12 mm ; d = 72,11 mm.

    e

    d

    Tenses

  • O Tensor de tenses

    TensesO Tensor de tenses

    11 de dezembro de 2012

    Tenses

  • O Tensor de tenses

    . Mproprio

    peso

    empuxo

    terradeaguade

    empuxo

    Existem foras tentando aproximar ou afastar molculas noentorno de M, nas trs direes ortogonais, gerando tensesnormais nestas trs direes.Existem foras tentando deslizar molculas no entorno de M, nastrs direes ortogonais, gerando tenses tangenciais oucisalhantes nestas trs direes.

    Tenses

  • O Tensor de tenses

    . Mproprio

    peso

    empuxo

    terradeaguade

    empuxo

    .

    N

    90N

    N

    NoM

    o

    Tenses no ponto M num plano de normal ~N

    A tenso num dado ponto da estrutura depende do plano no qual secalcula a tenso. Admitindo-se um plano passando por M e quepossui uma normal definida pelo vetor ~N, pode-se dizer que a tenso~N , no ponto M no plano considerado, a soma vetorial da tensonormal ~N com tenso tangencial ~N , conforme figura .

    ~N = limA0

    d~FA

    onde d~F a fora de interao atuante na rea A.Tenses

  • O Tensor de tenses

    .

    N

    90N

    N

    NoM

    o

    x

    xxoM

    N

    x

    yz

    xzxy

    (a) Vetor ~x

    oM

    y yz yy

    yx x

    z

    y

    N

    (b) Vetor ~y

    oM

    z

    zz zyzx

    y

    x

    z

    N

    (c) Vetor ~z

    Figura : tenses nos trs planos ortogonais

    Tenses

  • O Tensor de tenses

    x

    xxoM

    N

    x

    yz

    xzxy

    (a) Vetor ~x

    oM

    y yz yy

    yx x

    z

    y

    N

    (b) Vetor ~y

    oM

    z

    zz zyzx

    y

    x

    z

    N

    (c) Vetor ~z

    Figura : tenses nos trs planos ortogonais

    =

    ~x~y~z

    =

    x xy xzyx y yzzx zy z

    As tenses normais so indicadas pela letra e as tangenciaispela letra ;

    Tenses

  • O Tensor de tenses

    x

    xxoM

    N

    x

    yz

    xzxy

    (a) Vetor ~x

    oM

    y yz yy

    yx x

    z

    y

    N

    (b) Vetor ~y

    oM

    z

    zz zyzx

    y

    x

    z

    N

    (c) Vetor ~z

    Figura : Tenses nos trs planos ortogonais

    =

    ~x~y~z

    =

    x xy xzyx y yzzx zy z

    O primeiro ndice identifica o plano considerado, pois indica adireo de sua normal. Exemplo: xy primeiro ndice x plano:yz;

    Tenses

  • O Tensor de tenses

    x

    xxoM

    N

    x

    yz

    xzxy

    (a) Vetor ~x

    oM

    y yz yy

    yx x

    z

    y

    N

    (b) Vetor ~y

    oM

    z

    zz zyzx

    y

    x

    z

    N

    (c) Vetor ~z

    Figura : Tenses nos trs planos ortogonais

    =

    ~x~y~z

    =

    x xy xzyx y yzzx zy z

    O segundo identifica a direo da componente do vetor tenso.Exemplo:xy segundo ndice y direo da tenso: y;

    Tenses

  • O Tensor de tenses

    =

    ~x~y~z

    =

    x xy xzyx y yzzx zy z

    zy

    zy

    yz

    yz

    xy

    x

    y

    y

    z

    z

    x

    xz

    xy

    xz

    yx

    yx

    zx

    zx

    dx

    dy

    dz

    x

    y

    z

    M

    Tenses

  • O Tensor de tenses

    zy

    zy

    yz

    yz

    xy

    x

    y

    y

    z

    z

    x

    xz

    xy

    xz

    yx

    yx

    zx

    zx

    dx

    dy

    dz

    x

    y

    z

    M

    Conveno de sinais: deve ser de tal maneira que no permita queuma mesma tenso tenha valores algbricos de sinais opostos quandose analisa uma face ou outra do slido de tenses. Por esta razo,adota-se referenciais opostos para cada uma das faces opostas doslido em torno do M.

    Tenses

  • O Tensor de tenses

    zy

    zy

    yz

    yz

    xy

    x

    y

    y

    z

    z

    x

    xz

    xy

    xz

    yx

    yx

    zx

    zx

    dx

    dy

    dz

    x

    y

    z

    M

    Conveno de sinais:Para as tenses normais: so positivas quando esto associadas trao e negativas quando esto associadas compresso.

    Tenses

  • O Tensor de tenses

    zy

    zy

    yz

    yz

    xy

    x

    y

    y

    z

    z

    x

    xz

    xy

    xz

    yx

    yx

    zx

    zx

    dx

    dy

    dz

    x

    y

    z

    M

    Conveno de sinais:Para as tenses tangenciais: quando a normal externa do slidode tenses apontar no mesmo sentido do eixo coordenado, astenses tangenciais so positivas quando apontarem para omesmo sentido do seu respectivo eixo coordenado. Quando anormal externa do slido de tenses apontar no sentido contrriodo eixo coordenado, as tenses tangenciais so positivas quandoapontarem para o sentido contrrio do seu respectivo eixocoordenado.

    Tenses

    O Tensor de tenses