Livro Hibbeler - 7ª ed Resistencia Materiais (Livro)
386 RESISTNCIA DOS MATERIAIS*10.52. Um material está sujeito às tensões principais uu Y. Determine a orientação e de um extensômetro coloado em um ponto, de modo que sua leitura da deformaçãonormal responda apenas a u Y , e não a ux. As constantes domaterial são E e v.yque <,c!llÍ'( 'onbos, ',·,péda p<Problema 10.4810.49. Uma haste tem raio de 10 mm. Se estiver sujeita auma carga axial de 15 N tal que a deformação axial na hasteseja Ex = 2,75(10-6), determine o módulo de elasticidade E ea mudança em seu diâmetro. v = 0,23.10.50. Um extensômetro colocado no plano vertical sobre asupetfícietubo dá umaextemaleituraa um ângulo de 60° em relação ao eixo doEA = -250(10-6) no ponto A.a força verticalDetermineP, se o tubo tiver diâmetro extemo de 25 mm ediâmetro interno de 15 mm. O tubo é feito de bronze C86100.Problema 10.5210.53. As tensões principais em um ponto são mostradas nafigura. Se o material for alumínio, para o qual E.1 = 70 GPa ev.1 = 0,33, determine as deformações principais.'10.56lklt'l'\dO diiíiSI.nio W(\llpt'!Ítlh'I<JilllcProblema 10. 5010.51. Um extensômetro colocado no plano vertical sobrea superfície externa a um ângulo de 60° em relação ao eixodo tubo dá uma leitura E A = -250(10-6) no ponto A.mine as deformações principais no tubo no pontoDeterA. O tubotem diâmetro externo de 25 mm e diâmetro interno de 15mm e é feito de bronze C86100.Problema 10. 51Problema 10. 53lOS MPa10.54. Um vaso de pressão cilíndrico de parede fina temraio interno r, espessura t e comprimento L. Se for submetidoa uma pressão interna p, mostre que o aumento em seuraio interno é dr = rE1 = pr 2 (1 - 1!2v)/Et e o aumento emseu comprimento é D.L = pLr(l/2 - v)/Et. Com esses resultados,mostre que a mudança no volume interno torna-edV = 1Tr2(1 + E)Z(l + E2)L - m:J.L. Visto que E1 e E2 saquantidades pequenas, mostre também que a mudançaonovolume por unidade de volume, denominada deformação volwnétrica,pode ser expressa como dV/V = pr(2,5 -2v)!Et.fechadas com tampas semiesféricas para reduzir a tensão de10.55. As extremidades do vaso de pressão cilíndrico sãoflexão que ocorreria se as tampas fossem planas. As tensõesde flexão nas linhas de junção entre as tampas e o corpo po dem ser eliminadas com a escolha adequada das espessura't11 e te das tampas e do cilindro, respectivamente. Isso requer111.!\ll.IIIÍIIÍO (j'dlil' Sla kntddorn1'"ill llll
·---TRANSFORMAÇÃO DA DEFORMAÇÃO 387nsão radial seja a mesma para o cilindro e para asexpaMostre que essa relação é f/t11 = (2 - v)/(1 - v).que 0 vaso é feito , do mesmo mat . eri . al e que amesemiesferas, tem o mesmo raiO mterno. Se ado cilindro for 12 mm, qual será a espessura exigiassemiesferas? Considere v = 0,3.10.59. O vaso de pressão cilíndrico de parede fina com raiointerno r e espessura t é submetido a uma pressão internap. Se as constantes do material forem E e v, determine asdeformações nas direções circunferencial e longitudinal.Com esses resultados, calcule o aumento no diâmetro e nocomprimento de um vaso de pressão de aço cheio de ar esob pressão manométrica de 15 MPa. O vaso tem 3 m decomprimento, raio interno de 0,5 m e espessura da paredede 10 mm. E aço = 200 GPa, v aço = 0,3.*10.60.ma 10.59.Estime o aumento no volume do tanque do ProbleDica: Use os resultados do Problema 10.54 comoconfirmação.Problema 10. 55tubo de aço A -36 está sujeito à carga axiala mudança no volume do material apósdea aplicacarga.60 kN.30 mm 40 mm1 -- 0,S m ---1Problema 10. 56A cavidade de um corpo rígido liso está cheia com alumílíquido.Quando frio, o líquido fica a 0,3 mm da partecavidade. Se essa parte superior for coberta e a temaumentarl10°C, determine as componentes da tensãotl;,•"r eu, no alumínio. Dica: Use a Equação 10.18 com um termolldieional a8T para a deformação (Equação 4.4).A cavidade de um corpo rígido liso está cheia com alull!fulo6061-T6líquido. Quando fiio, o líquido fica a 0,3 mm da.J!Iírte superior da cavidade. Se essa parte superior não for coberta-temperatura aumentar l10°C, determine as componentes dalflll'onnação E,, E Ye Ez no alumínio. Dica: Use as Equações 10.18í!{lm um termo adicional aô.Tpara a deformação (Equação 4.4).Problemas 10.59/6010.61. Um material macio está confinado no interior de umcilindro rígido que repousa sobre um suporte rígido. Considerandoque Ex = O e E Y= O, determine qual será o fator deaumento do módulo de elasticidade quando é aplicada umacarga, se v = 0,3 para o material.XzIpyzI0,3 mm·il51 mm.. OOmml ···&..--L. yProblema 10. 6110. 62. Um vaso de pressão esférico de parede fina com raiointerno r e espessura t é submetido a uma pressão interna p.Mostre que o aumento de volume no interior do vaso é ô. V =(2p7Tr4/Et)(1 - v). Use uma análise de pequenas deformações.*1 0.7 Teorias de falhasProblemas 10.57/58Quando um engenheiro enfrenta o problema deexecutar um projeto utilizando um material específico,torna-se importante estabelecer um limite superiorpara o estado de tensão que define a falha do mate-
- 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 382 and 383: 366 RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS200(1
- 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 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
- Page 432 and 433: ..416 RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS11.
- Page 434 and 435: 418 RESISTÊNCIA DOS MATERIAIScerem
- Page 436 and 437: 420 RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS300F,
- Page 438 and 439: 422 RESISTÊNCIA DOS MATERIAISpl(a)
- Page 440 and 441: 424 RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS1/ p
- Page 442 and 443: 426 RESISTNCIA DOS MATERIAIS(a)(b)F
- Page 444 and 445: 428 RESISTtNCIA DOS MATERIAISEIdvw0
- Page 446 and 447: 430 RESISTÊNCIA DOS MATERIAISdvl -
- Page 448 and 449: 432 RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS*12,8
- Page 450 and 451: 434 RESISTNCIA DOS MATERIAIS*12.28.
386 RESISTNCIA DOS MATERIAIS
*10.52. Um material está sujeito às tensões principais u
u Y
. Determine a orientação e de um extensômetro coloa
do em um ponto, de modo que sua leitura da deformação
normal responda apenas a u Y , e não a ux. As constantes do
material são E e v.
y
que <
,c!llÍ'
( 'on
bos, '
,·,pé
da p<
Problema 10.48
10.49. Uma haste tem raio de 10 mm. Se estiver sujeita a
uma carga axial de 15 N tal que a deformação axial na haste
seja Ex = 2,75(10-6), determine o módulo de elasticidade E e
a mudança em seu diâmetro. v = 0,23.
10.50. Um extensômetro colocado no plano vertical sobre a
supetfície
tubo dá uma
extema
leitura
a um ângulo de 60° em relação ao eixo do
EA = -250(10-6) no ponto A.
a força vertical
Determine
P, se o tubo tiver diâmetro extemo de 25 mm e
diâmetro interno de 15 mm. O tubo é feito de bronze C86100.
Problema 10.52
10.53. As tensões principais em um ponto são mostradas na
figura. Se o material for alumínio, para o qual E.1 = 70 GPa e
v.1 = 0,33, determine as deformações principais.
'10.56
lklt'l'
\dO di
iíiSI.
nio W(
\llpt'!Ít
lh'I<Jilll
c
Problema 10. 50
10.51. Um extensômetro colocado no plano vertical sobre
a superfície externa a um ângulo de 60° em relação ao eixo
do tubo dá uma leitura E A = -250(10-6) no ponto A.
mine as deformações principais no tubo no ponto
Deter
A. O tubo
tem diâmetro externo de 25 mm e diâmetro interno de 15
mm e é feito de bronze C86100.
Problema 10. 51
Problema 10. 53
lOS MPa
10.54. Um vaso de pressão cilíndrico de parede fina tem
raio interno r, espessura t e comprimento L. Se for submetido
a uma pressão interna p, mostre que o aumento em seu
raio interno é dr = rE1 = pr 2 (1 - 1!2v)/Et e o aumento em
seu comprimento é D.L = pLr(l/2 - v)/Et. Com esses resultados,
mostre que a mudança no volume interno torna-e
dV = 1Tr2(1 + E)Z(l + E2)L - m:J.L. Visto que E1 e E2 sa
quantidades pequenas, mostre também que a mudança
o
no
volume por unidade de volume, denominada deformação volwnétrica,
pode ser expressa como dV/V = pr(2,5 -2v)!Et.
fechadas com tampas semiesféricas para reduzir a tensão de
10.55. As extremidades do vaso de pressão cilíndrico são
flexão que ocorreria se as tampas fossem planas. As tensões
de flexão nas linhas de junção entre as tampas e o corpo po
dem ser eliminadas com a escolha adequada das espessura'
t11 e te das tampas e do cilindro, respectivamente. Isso requer
111.!\ll.
IIIÍIIÍO (
j'dlil' Sl
a knt
ddorn1
'"ill llll