Livro Hibbeler - 7ª ed Resistencia Materiais (Livro)
396 RESISTtNCIA DOS MATERIAIS máxima, determine a tensão de tração máxima ux que pode ser aplicada à chapa, se também for aplicada uma tensão de tração u y = 0,75ux. 10. 74. A chapa é feita de bronze Tobin, que escoa a a- e = 175 MPa. são Pela de teoria tração da energia máxima de distorção máxima, determine a ten ux que pode ser aplicada à chapa, se também for aplicada uma tensão de tração uy = 0,75u_, 10.81. As tensões principais no plano que agem elemento diferencial são mostradas na figura. Se o sobre urn for aço-máquina com tensão de escoamento u = 700 material MPa determine o fator de segurança para escoamento, se siderada a teoria da tensão de cisalhamento máxima. for con: SO MPa SO MPa Problemas 10.73174 10. 75. Uma liga de alumínio 6061-T6 deve ser usada para fabricar um eixo de acionamento maciço que transmita 33 kW a 2.400 rev/min. Usando um fator de segurança de 2 para o escoamento, determine o menor diâmetro do eixo que pode ser selecionado com base na teoria da tensão de cisalhamentomáxima. *10.76. Resolva o Problema 10.75 usando a teoria da energia de distorção máxima. 10. 77. Uma liga de alumínio deve ser usada para fabricar um eixo Usando de um acionamento fator de segurança que transmita de 2,5 20 para kW escoamento, a 1.500 rev/min. determine o menor diâmetro do eixo que pode ser selecionado com base na teoria da energia de distorção máxima. u e = 25 MP a. 10. 78. Uma barra com área de seção transversal quadrada é feita de um material cuja tensão de escoamento é u e = 840 MP a. Se a barra for submetida a um momento fietor de 10 kN · m, determine o tamanho exigido para a barra de acordo com a teoria da energia de distorção máxima. Use um fator de segurança de 1,5 para o escoamento. 10.79. Resolva o Problema 10.78 usando a teoria da tensão de cisalhamento máxima. *10.80. As tensões principais de deformação no plano que agem sobre um elemento diferencial são mostradas na figura. Se o material for aço-máquina com tensão de escoamento a- e = 700 MPa, determine o fator de segurança para escoamento usando a teoria da energia de distorção máxima. 475 MPa Problema 10.80 480 MPa Problema 10.81 10.82. O estado de tensão que age sobre um ponto crítico em um elemento de máquina é mostrado na figura. Determine a menor tensão de escoamento para um aço que possa ser selecionado para a fabricação da peça com base na teoria da tensão de cisalhamento máxima. Problema 10.82 10.83. A tensão de escoamento para uma liga de urânio é u = 160 MPa. Se uma peça de máquina for fabricada com e;se material e um ponto crítico no material for submetido ao estado plano de tensão de modo tal que as tensões prin· cipais sejam a-1 e a-2 = 0,25ul' determine o valor de a-1 que causará escoamento de acordo com a teoria da energia de distorção máxima. *10.84. Resolva o Problema 10.83 usando a teoria da tensão de cisalhamento máxima. 10. 85. Uma liga de alumínio deve ser usada para fabricar um eixo de acionamento maciço que transmita 25 kN a 1.200 rev/min. Usando um fator de segurança de 2,5 para es· coamento, determine o menor diâmetro do eixo que pode to ser máxima. selecionado u com base na teoria da tensão de cisalhamen· e = 70 MP a. 10.86. O estado de tensão que age sobre um ponto crític? ·: estrutura de um banco de automóvel durante uma cohsa• é mostrado na figura. Determine a menor tensão de es mento para um aço que possa ser selecionado para oa · fabncar . o elemento estrutural com base na teoria da tensão de ctsa· lhamento máxima. 'J (J, I( te Ir Ç
TRANSFORMAÇÃO DA DEFORMAÇÃO 397 175MPa r560MPa 10.91. Deduza uma expressão para um momento fletor equivalente Me que, se aplicado sozinho uma barra maciça de seção transversal circular, provocaria a mesma energia de distorção que a aplicação combinada de um momento fletor M e um torque T. *1110.92. seção crítica O resultado ao longo do do cálculo eixo de das acionamento cargas internas de aço em de uma um navio 2,25 kN são um torque de 3,45 kN m, um momento fletor de · · m e uma propulsão axial de 12,5 kN. Se os limites de escoamento para tração e cisalhamento forem u e = 700 MPa e r e = para 350 o eixo MPa, pela respectivamente, teoria da tensão determine de cisalhamento o diâmetro máxima. exigido 10.87. Resolva o Problema 10.86 usando a teoria da energia de distorção máxima. Problema 10.86 Problema 10.87 175MPa r560MPa '10.88. Se uma peça de máquina for feita de titânio (Ti- 6Al-4V) estado plano e um de ponto tensão crítico de modo no tal material que as for tensões submetido principais ao são u1 e u 2 = 0,5ul' determine o valor de u1 em MPa que provocará escoamento de acordo com (a) a teoria da tensão de máxima. cisalhamento máxima e (b) teoria da energia de distorção 10.89. Deduza uma expressão para um torque equivalente r. que, transversal se aplicado sozinho a uma barra maciça de seção circular, provocaria a mesma energia de distorção que a aplicação combinada de um momento fletor M e um torque T. 10.90. fabricar Uma liga de alumínio 6061-T6 deve ser usada para um eixo de acionamento que transmita 40 kN a 1.800 rev/min. Usando um fator de segurança FS = 2 para escoamento, determine o menor diâmetro do eixo que pode máxima. selecionado com base na teoria da energia de distorção /345kN·m / ' 12,5 kN Problema 10.92 10.93. O elemento está sujeito às tensões mostradas na Figura. Se I.Te = 350 MPa, determine o fator de segurança para máxima essa carga e (b) com teoria base na da energia (a) teoria de da distorção tensão de máxima. cisalhamento 56MPa Problema 10.93 84MPa 10.94. O estado de tensão que age em um ponto crítico sobre uma chave de porca é mostrado na figura. Determine a selecionado menor tensão para de a escoamento fabricação da para ferramenta o aço que com poderia base ser na teoria da energia de distorção máxima. 10.95. O estado de tensão que age em um ponto crítico sobre uma chave de porca é mostrado na figura. Determine selecionado a menor tensão para de a escoamento fabricação da para ferramenta o aço que com poderia base ser na teoria da tensão de cisalhamento máxima.
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TRANSFORMAÇÃO DA DEFORMAÇÃO 397<br />
175MPa<br />
r560MPa<br />
10.91. D<strong>ed</strong>uza uma expressão para um momento fletor<br />
equivalente Me que, se aplicado sozinho uma barra maciça<br />
de seção transversal circular, provocaria a mesma energia de<br />
distorção que a aplicação combinada de um momento fletor<br />
M e um torque T.<br />
*1110.92.<br />
seção crítica<br />
O resultado<br />
ao longo<br />
do<br />
do<br />
cálculo<br />
eixo de<br />
das<br />
acionamento<br />
cargas internas<br />
de aço<br />
em<br />
de<br />
uma<br />
um<br />
navio<br />
2,25 kN<br />
são um torque de 3,45 kN m, um momento fletor de<br />
·<br />
· m e uma propulsão axial de 12,5 kN. Se os limites de<br />
escoamento para tração e cisalhamento forem u e = 700 MPa e<br />
r e =<br />
para<br />
350<br />
o eixo<br />
MPa,<br />
pela<br />
respectivamente,<br />
teoria da tensão<br />
determine<br />
de cisalhamento<br />
o diâmetro<br />
máxima.<br />
exigido<br />
10.87. Resolva o Problema 10.86 usando a teoria da energia<br />
de distorção máxima.<br />
Problema 10.86<br />
Problema 10.87<br />
175MPa<br />
r560MPa<br />
'10.88. Se uma peça de máquina for feita de titânio (Ti-<br />
6Al-4V)<br />
estado plano<br />
e um<br />
de<br />
ponto<br />
tensão<br />
crítico<br />
de modo<br />
no<br />
tal<br />
material<br />
que as<br />
for<br />
tensões<br />
submetido<br />
principais<br />
ao<br />
são u1 e u 2<br />
= 0,5ul' determine o valor de u1 em MPa que<br />
provocará escoamento de acordo com (a) a teoria da tensão<br />
de<br />
máxima.<br />
cisalhamento máxima e (b) teoria da energia de distorção<br />
10.89. D<strong>ed</strong>uza uma expressão para um torque equivalente<br />
r. que,<br />
transversal<br />
se aplicado sozinho a uma barra maciça de seção<br />
circular, provocaria a mesma energia de distorção<br />
que a aplicação combinada de um momento fletor M e<br />
um torque T.<br />
10.90.<br />
fabricar<br />
Uma liga de alumínio 6061-T6 deve ser usada para<br />
um eixo de acionamento que transmita 40 kN a<br />
1.800 rev/min. Usando um fator de segurança FS = 2 para<br />
escoamento, determine o menor diâmetro do eixo que pode<br />
máxima.<br />
selecionado com base na teoria da energia de distorção<br />
/345kN·m<br />
/ ' 12,5 kN<br />
Problema 10.92<br />
10.93. O elemento está sujeito às tensões mostradas na Figura.<br />
Se I.Te = 350 MPa, determine o fator de segurança para<br />
máxima<br />
essa carga<br />
e (b)<br />
com<br />
teoria<br />
base na<br />
da energia<br />
(a) teoria<br />
de<br />
da<br />
distorção<br />
tensão de<br />
máxima.<br />
cisalhamento<br />
56MPa<br />
Problema 10.93<br />
84MPa<br />
10.94. O estado de tensão que age em um ponto crítico sobre<br />
uma chave de porca é mostrado na figura. Determine<br />
a<br />
selecionado<br />
menor tensão<br />
para<br />
de<br />
a<br />
escoamento<br />
fabricação da<br />
para<br />
ferramenta<br />
o aço que<br />
com<br />
poderia<br />
base<br />
ser<br />
na<br />
teoria da energia de distorção máxima.<br />
10.95. O estado de tensão que age em um ponto crítico sobre<br />
uma chave de porca é mostrado na figura. Determine<br />
selecionado<br />
a menor tensão<br />
para<br />
de<br />
a<br />
escoamento<br />
fabricação da<br />
para<br />
ferramenta<br />
o aço que<br />
com<br />
poderia<br />
base<br />
ser<br />
na<br />
teoria da tensão de cisalhamento máxima.