Livro Hibbeler - 7ª ed Resistencia Materiais (Livro)

luis.carlos.silva
from luis.carlos.silva More from this publisher
16.09.2020 Views

ToRÇÃO 177' a! elástico-plastlco como mostra a figura. Determme o5.131. Um eixo ?e.37,5 mm de diâmetro é feito deu ma­tert '· 1 f b 'd·0 de seu núcleo elastlco se e e or su meti o a um torquerat· · 250 d · dr "" 300N . m. Se o eiXO tiver mm e compnmento, e-termine 0 ângulo de torção.T(MPa)r"VI (rad) 'Y0,006Tr (MPa)Tuy(ud) 0,005Problema 5.1325.133. O eixo é feito de um material elástico perfeitamenteplástico como mostra a figura. Determine o torque que o eixopode transmitir se o ângulo de torção admissível for 0,375 rad.Determine também o ângulo de torção permanente, uma vezremovido o torque. O eixo tem 2 m de comprimento.Problema 5.131'5.132. Um torque é aplicado ao eixo que tem raio de 100 mm.Se o material obedecer a uma relação tensão-deformaçãopor cisalhamento de r = 20y1!3 MP a, determine o torque quedeve ser aplicado ao eixo de modo que a máxima deformaçãopor cisalhamento se torne 0,005 rad.(MPa)r150v/·u0,001875Problema 5.133(rad) 'YTo rque provoca torção em um eixo com seção transver­.sal circular, de modo que a deformação por cisalhamentono eixo é proporcional à sua distância radial do centrodo eL'<o. Contanto que o material seja homogêneo e a leiHooke se aplique, a tensão de cisalhamento é deterpelafórmula da torção,Tpr = - Jprojeto de um eixo exige a determinação de um parâgeométrico,J TC='radmTTvezes, a potência gerada por um eixo rotativo.mformada, caso em que o torque é determinado por""' Tw.

5. 1IIII<I (178 RESISTNCIA DOS MATERIAISo ângulo de torção de um eixo circular é determinadopor_<P-lo{L T(x) dxJGSe o torque e JG forem constantes, entãoTL<P = 22-JGPara aplicação e para termos certeza de que o materialnão escoará, mas permanecerá linear elástico, é necessáriousar uma convenção de sinal para o torque interno.Se o eixo for estaticamente indeterminado, então ostorques de reação são determinados por equilíbrio,compatibilidade de torção e relação torque-torção, talcomo cp = TLIJG.I5.pltkIIIEixos maciços não circulares tendem a entortar para forado plano quando submetidos a um torque. Há fórmulasdisponíveis para determinar a tensão de cisalhamentoelástica e a torção para esses casos.A tensão de cisalhamento em tubos é determinada considerando-seo fluxo de cisalhamento no tubo. Considera-seque a tensão de cisalhamento em cada espessura tdo tubo seja constante. Seu valor é determinado porl'l'T'Tméd =2tA mOcorrem concentrações de tensão em eixos quando aseção transversal muda repentinamente. A tensão de cisalhamentomáxima é determinada com a utilização deum fator de concentração de tensão K que, por sua vez,é determinado por meios experimentais e representadoem forma gráfica. Uma vez obtido o fator,'5.Jli ÍP"I' C[li III

5. 1

IIII

<I (

178 RESISTNCIA DOS MATERIAIS

o ângulo de torção de um eixo circular é determinado

por

_

<P-lo

{L T(x) dx

JG

Se o torque e JG forem constantes, então

TL

<P = 22-

JG

Para aplicação e para termos certeza de que o material

não escoará, mas permanecerá linear elástico, é necessário

usar uma convenção de sinal para o torque interno.

Se o eixo for estaticamente indeterminado, então os

torques de reação são determinados por equilíbrio,

compatibilidade de torção e relação torque-torção, tal

como cp = TLIJG.

I

5.

pl

tk

III

Eixos maciços não circulares tendem a entortar para fora

do plano quando submetidos a um torque. Há fórmulas

disponíveis para determinar a tensão de cisalhamento

elástica e a torção para esses casos.

A tensão de cisalhamento em tubos é determinada considerando-se

o fluxo de cisalhamento no tubo. Considera-se

que a tensão de cisalhamento em cada espessura t

do tubo seja constante. Seu valor é determinado por

l'l'

T

'Tméd =

2tA m

Ocorrem concentrações de tensão em eixos quando a

seção transversal muda repentinamente. A tensão de cisalhamento

máxima é determinada com a utilização de

um fator de concentração de tensão K que, por sua vez,

é determinado por meios experimentais e representado

em forma gráfica. Uma vez obtido o fator,

'5.

Jli Í

P"

I' C[

li III

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!