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Notas de aula sobre Tensão normal
Tipologia: Notas de aula
Oferta por tempo limitado
Compartilhado em 19/09/2019
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A força e o momento que atuam em determinado ponto na área da seção de um corpo representam os efeitos resultantes da distribuição da força que atua na área secionada. Determinar a distribuição das cargas internas é de primordial importância na resistência dos materiais. Para resolver este problema é necessário o conceito de tensão.
Substituindo-se a força “∆F” pelas suas componentes (∆Fx; ∆Fy; ∆Fz), assumindo-se como tangentes (∆Fx; ∆Fy) e normal (∆Fz) à área (∆A), respectivamente.
O elemento cúbico representa o estado geral de tensão que atua em torno do ponto escolhido do corpo em estudo. O estado geral de tensão é caracterizado pelas três componentes que atuam em cada face do elemento cúbico. As componentes da tensão descrevem o estado geral de tensão no ponto apenas para o elemento cúbico orientado ao longo dos eixos “X; Y; Z”. No caso em que o corpo for secionado em um cubo com outra orientação, então, o estado geral de tensão será definido por meio de um conjunto diferente de componentes de tensão.
No Sistema Internacional de Normas ou SI, a unidade da intensidade tanto da tensão normal quanto da tensão de cisalhamento são: N/m^2 = Pa (pascal) No sistema de unidades usual norte-americano ou sistema Pés-Libras_- Segundos, a unidade da intensidade tanto da tensão normal quanto da tensão de cisalhamento são: libras por polegada quadrada (psi) ou quilolibra por polega quadrada (Ksi) 1 Ksi = 1.000 lb
Determinação da distribuição média de tensão que atua na seção transversal de uma barra prismática com carga axial Antes de determinar a distribuição média de tensão que atua na seção transversal de uma barra, é necessário estabelecer suas hipóteses referentes ao material e à aplicação a carga, a saber:
OBSERVAÇÕES:
A resultante da força normal interna “P” (carga interna) deve passar pelo centróide da seção transversal, pois a distribuição da tensão uniforme produzirá momentos nulos em torno de quaisquer eixos “X” e “Y” que passarem por este ponto. Quando essa condição ocorrer tem-se: Equilíbrio: É evidente que existe apenas uma tensão normal em qualquer elemento de volume do material localizado em cada ponto da seção transversal de uma barra com caga axial. Aplicando-se a equação de equilíbrio de força (na vertical) tem-se: As componentes da tensão normal (σ e σ’) no elemento devem ter intensidade iguais, mas direções opostas. Essa condição é denominada tensão uniaxial.
A análise da tensão normal aplica-se a elementos submetidos tanto a tração como a compressão: Nota: Segundo a convenção de sinais, “P” é positivo se provoca tração no elemento e negativo se provoca contração.
Exemplos: 1) abaixo.
