Livro Hibbeler - 7ª ed Resistencia Materiais (Livro)
366 RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS200(10-6)+2 sen[2(60°)]Ey• = -13,4(10-6)RespostaEsses resultados tendem a distorcer o elemento como mostraa Figura 10. 6c.Um elemento diferencial de material em um pontoestá sujeito a um estado plano de deformação definido porEx = -350(10-6), EY 200(10-6), = 'Yxv = 80(10-6), que tendea distorcer o elemento como mostra a Figura 10.7a. Determineas deformações principais no ponto e a orientação doelemento associada.y'Yxy2(-350 - 200)(10-6)Assim, 2()P= -8,28° e -8,28° + 180° = 171,72°, dequemodo()P = -4,14° e 85,9°RespostaCada um desses ângulos é positivo se medido no sentidoanti-horário, do eixo x para as normais dirigidas para foraem cada face do elemento (Figura 10. 7b ).Deformações principais. As deformaçõesdeterminadas pela Equação 10.9. Temosprincipais sãoEx +Elz- ---Ey )(Ex - Ey)2 (/'xy)2± ---' + -2 2 2(-350 + 200)(10-6)2_yy '(a)RespostaPodemos determinar qual dessas duas deformações distorceo elemento na direção x aplicando a Equação 10.5 ' com() = -4,14°.Assim,Ex +Ex• .Ey Ex - Ey /'xy= -- 2 - + ---cos 20 +2 -sen 2 20E2 d x'(b)80(10-6)+ 2 sen2(-4,14o)SOLUÇÃOFigura 10.7Orientação do elemento. Pela Equação 10.8 temosPor consequência, E x , = E2. Quando sujeito às deformçõe ; 'principais, o elemento é distorcido, como mostra a FJgur'110.7b.
TRANSFORMAÇÃO DA DEFORMAÇÃO 367( Ex - Ey)Orientação do elemento.tg20s = - --- =YxyPela Equação 10.10 temos(-350 - 200)(10-6)80(10-6)Assim, 20, = 81,72° e 81,72° + 180° = 261,72°, de modo queOs = 40,9° e 13PObserve que essa orientação está a 45a em relação à mostradana Figura 10. 7b no Exemplo 10.2 , como esperado.Deformação por dsalhamento máxima no plano. Aplicandoa Equação 10.11, obtemos2 (Y +(Y= [ )(-350 ; 2ooy + CY}10_6)')'looo = 556(10- 6)Respostao sinal adequado de y máx no p lano pode ser obtido pela aplicaçãoda Equação 10.6 com Os = 40,9°. TemosYx'y' Ex - Ey Yxy- =2 ----sen20 2 + -cos20 2= - (-350 2 - 200 )(1o-6) sen2(40,9a)Assim, Y máxno p lano tende a distorcer o elemento de modo queo ângulo reto entre dx' e dy' diminui (convenção de sinalAlém disso, há deformações normais médias associadas impostasao elemento que são determinadas pela Equação 10.12:positivo) (Figura 10.8b).E • = Ex + Ey = -350 + 200 (10- 6) = _75(10-6)med2 2Essas deformações tendem a provocar contração no elemento(Figura 10.8b).*1 0.3 Círculo de Mohr - planode deformaçãoVisto que as equações de transformação do estadoplano de deformação são matematicamente semelhantesàs de transformação do estado plano detensão, também podemos resolver problemas queenvolvem a transformação da deformação usando ocírculo de Mohr. Essa abordagem tem a vantagemde possibilitar a visualização gráfica da variação dascomponentes das deformações normal e por cisalhamentoem um ponto de uma orientação do elementopara outra.Como no caso da tensão, o parâmetro (} nas equações10.5 e 10.6 pode ser eliminado e o resultado, rescritona formayyy'(a)FigUl'a 10.8(b)
- Page 332 and 333: 316 RESISTÊNCIA DOS MATERIAISD8.58
- Page 334 and 335: 318 RESISTÊNCIA DOS MATERIAISAsupe
- Page 336 and 337: 320 RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS40 kN
- Page 338 and 339: 322 RESISTtNCIA DOS MATERIAISyIx'IJ
- Page 340 and 341: 324 RESISTNCIA DOS MATERIAIS+'\2:Fy
- Page 342 and 343: 326 RESISTtoNCIA DOS MATERIAISPara
- Page 344 and 345: 328 RESISTNCIA DOS MATERIAISda toma
- Page 346 and 347: 330 RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS··,
- Page 348 and 349: 332 RESISTtNCIA DOS MATERIAISAssim,
- Page 350 and 351: 334 RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS --r5
- Page 352 and 353: 336 RESISTNCIA DOS MATERIAISpProble
- Page 354 and 355: 338 RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS9.4 C
- Page 356 and 357: 340 RESISTÊNCIA DOS MATERIAISAs se
- Page 358 and 359: 342 RESISTÊNCIA DOS MATERIAISppPel
- Page 360 and 361: 344 RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS90 MP
- Page 362 and 363: 346 RESISTNCIA DOS MATERIAISN·mp!N
- Page 364 and 365: 348 RESISTÊNCIA DOS MATERIAISTens
- Page 366 and 367: 350 RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS9. 79
- Page 368 and 369: 352 RESISTÊNCIA DOS MATERIAISda te
- Page 370 and 371: 354 RESISTÊNCIA DOS MATERIAISz 'G"
- Page 372 and 373: 356 RESISTÊNCIA DOS MATERIAISFigur
- Page 374 and 375: 358 RESISTti\ICIA DOS MATERIAISA te
- Page 376 and 377: 360 RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS9.98.
- Page 378 and 379: 362 RESISTÊNCIA DOS MATERIAISz+<,d
- Page 380 and 381: 364 RESISTÊNCIA DOS MATERIAISy'\ \
- Page 384 and 385: '. . . ':?'(368 RESISTÊNCIA DOS MA
- Page 386 and 387: 370 RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS·Fyy
- Page 388 and 389: 372 RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS*10.4
- Page 390 and 391: 3 7 4 RESISTÊNCIA DOS MATERIAISdis
- Page 392 and 393: 37 6 RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS··
- Page 394 and 395: •378 RESISTÊNCIA DOS MATERIAISC,
- Page 396 and 397: 380 RESISTNCIA DOS MATERIAIS+(a) (b
- Page 398 and 399: ..382 RESISTÊNCIA DOS MATERIAISdz(
- Page 400 and 401: 384 RESISTÊNCIA DOS MATERIAISSOLU
- Page 402 and 403: 386 RESISTNCIA DOS MATERIAIS*10.52.
- Page 404 and 405: 388 RESISTÊNCIA DOS MATERIAISrial.
- Page 406 and 407: 390 RESISTÊNCIA DOS MATERIAISprinc
- Page 408 and 409: 392 RESISTtNCIA DOS MATERIAIS(J 2En
- Page 410 and 411: 394 RESISTl:NCIA DOS MATERIAISO pon
- Page 412 and 413: 396 RESISTtNCIA DOS MATERIAISmáxim
- Page 414 and 415: ... ..398 RESISTÊNCIA DOS MATERIAI
- Page 416 and 417: 400 RESISTNCIA DOS MATERIAIS0 "' R(
- Page 418 and 419: 402 RESISTNCIA DOS MATERIAISjeto pa
- Page 420 and 421: 404 RESISTÊNCIA DOS MATERIAISTens
- Page 422 and 423: 406 RESISTÊNCIA DOS MATERIAISQ = )
- Page 424 and 425: 408 RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS11.7.
- Page 426 and 427: 41 0 RESISTÊNCIA DOS MATERIAISterm
- Page 428 and 429: 412 RESISTÊNCIA DOS MATERIAISretan
- Page 430 and 431: 414 RESISTÊNCIA DOS MATERIAIScarga
366 RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS
200(10-6)
+
2 sen[2(60°)]
Ey• = -13,4(10-6)
Resposta
Esses resultados tendem a distorcer o elemento como mostra
a Figura 10. 6c.
Um elemento diferencial de material em um ponto
está sujeito a um estado plano de deformação definido por
Ex = -350(10-6), EY 200(10-6), = 'Yxv = 80(10-6), que tende
a distorcer o elemento como mostra a Figura 10.7a. Determine
as deformações principais no ponto e a orientação do
elemento associada.
y
'Yxy
2
(-350 - 200)(10-6)
Assim, 2()P
= -8,28° e -8,28° + 180° = 171,72°, de
que
modo
()P = -4,14° e 85,9°
Resposta
Cada um desses ângulos é positivo se medido no sentido
anti-horário, do eixo x para as normais dirigidas para fora
em cada face do elemento (Figura 10. 7b ).
Deformações principais. As deformações
determinadas pela Equação 10.9. Temos
principais são
Ex +
Elz- ---
Ey )(Ex - Ey)2 (/'xy)2
± ---
' + -
2 2 2
(-350 + 200)(10-6)
2
_
y
y '
(a)
Resposta
Podemos determinar qual dessas duas deformações distorce
o elemento na direção x aplicando a Equação 10.5 ' com
() = -4,14°.Assim,
Ex +
Ex• .
Ey Ex - Ey /'xy
= -- 2 - + ---cos 20 +
2 -sen 2 20
E2 d x'
(b)
80(10-6)
+ 2 sen2(-4,14o)
SOLUÇÃO
Figura 10.7
Orientação do elemento. Pela Equação 10.8 temos
Por consequência, E x , = E2. Quando sujeito às deformçõe ; '
principais, o elemento é distorcido, como mostra a FJgur'1
10.7b.