• Nenhum resultado encontrado

capitulos 3 4

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "capitulos 3 4"

Copied!
12
0
0

Texto

(1)

Cap´ıtulo 3

Tens˜

ao m´

edia e tens˜

oes desviadoras

Prof. Nestor Zouain

21 de Janeiro, 2001

Como introdu¸c˜ao aos modelos para materiais (equa¸c˜oes constitutivas) e aos crit´erios de resistˆencia, definem-se a seguir alguns conceitos b´asicos relativos a tensores de tens˜ao gerais aplic´aveis em estados triaxiais de tens˜ao ou deforma¸c˜ao.

Em primeiro lugar, lembre-se que tensores sim´etricos possuem necessariamente um conjunto (ao menos) de autovetores ortonormais. Isto ´e o teorema espectral. Seja

{e1, e2, e3} este conjunto de dire¸c˜oes principais do tensor sim´etrico σ. Assim

σ ei =σiei i = 1, 2, 3 (3.1)

onde σi s˜ao as tens˜oes principais do tensor σ. Note-se que a conven¸c˜ao (freq¨uente) de soma de ´ındices repetidos n˜ao ´e utilizada na equa¸c˜ao acima ou em qualquer equa¸c˜ao destas notas.

O referencial principal Ro ≡ {e1, e2, e3} diagonaliza o tensor sim´etrico σ. Com efeito, em um referencial arbitr´ario R ≡ (ex, ey, ez) tem-se

[σ]R= ⎡ ⎢ ⎢ ⎣ σx σxy σxz σyx σy σyz σzx σzy σz ⎤ ⎥ ⎥ ⎦ R (3.2)

enquanto no referencial Ro ≡ (e1, e2, e3) resulta

[σ]Ro = ⎡ ⎢ ⎣ σ1 0 0 0 σ2 0 0 0 σ3 ⎤ ⎥ ⎦ Ro (3.3)

Em segundo lugar, o tra¸co de um tensor ´e um invariante. Isto ´e, pode ser calculado em qualquer referencial utilizando a mesma f´ormula, escrita em termos de componentes da matriz representativa do tensor no referencial escolhido. Por exemplo, em um referencial arbitr´ario

trσ = σx+σy+σz (3.4) 43

(2)

3.2 Tensores desviadores Tens˜ao m´edia e tens˜oes desviadoras 44

e no referencial principal escreve-se

trσ = σ1+σ2 +σ3 (3.5)

3.1

Tens˜

ao hidrost´

atica

Fluidos em repouso apresentam o seguinte estado de tens˜ao, denominado tens˜ao hidrost´ a-tica

σ = −p1 (3.6)

onde 1 denota o tensor identidade, que transforma todo vetor em si pr´oprio, e que em qualquer referencial se representa por

1 = ⎡ ⎢ ⎣ 1 0 0 0 1 0 0 0 1 ⎤ ⎥ ⎦ (3.7)

e p ´e a press˜ao (hidrost´atica) no fluido.

Em geral, para fluidos ou s´olidos, denomina-se estado de tens˜oes hidrost´atico ou esf´erico a uma tens˜ao da forma

σ = σm1 (3.8)

onde σm denota a tens˜ao m´edia, igual a menos a press˜ao (hidrost´atica) no caso de um fluido em repouso.

Tens˜oes da forma descrita por (3.8) s˜ao chamados tensores esf´ericos porque s˜ao repre-sentados pela mesma matriz, com um valor repetido na diagonal e zeros fora da diagonal, em qualquer sistema de coordenadas. Isto ´e, estes tensores se apresentam sob a mesma representa¸c˜ao em qualquer sistema, assim como obt´em-se a mesma fotografia da esfera desde qualquer ponto de vista.

A propriedade fundamental associada `as tens˜oes hidrost´aticas, ´e que atrav´es de cortes no material, em qualquer orienta¸c˜ao, n˜ao s˜ao transmitidas tens˜oes de cisalhamento, mas apenas a tens˜ao direta, que coincide sempre com a tens˜ao m´edia σm. Com efeito, con-siderando um corte no material, com normal n (vetor unit´ario), o vetor tra¸c˜ao transmi-tido, sob o estado de tens˜ao hidrost´atico (3.8), ´e

t = σ n = σmn (3.9)

a tens˜ao normal transmitida ´e

σn=σ n · n = σm (3.10)

e o vetor cisalhamento transmitido ´e

τ = t − σnn = 0 (3.11)

Em resumo:

Estados de tens˜ao hidrost´aticos s˜ao caracterizados pela tens˜ao m´edia, que atua per-pendicular a qualquer corte no material, e pela inexistˆencia de cisalhamento em qualquer plano.

(3)

3.2 Tensores desviadores Tens˜ao m´edia e tens˜oes desviadoras 45

3.2

Tensores desviadores

Um tensor S, sim´etrico, ´e denominado de tensor desviador se possui tra¸co nulo, i.e. se trS = 0.

3.2.1

Cisalhamento simples

Em particular, tensores desviadores com um dos autovalores Si nulo representam esta-dos de tens˜ao chamados de cisalhamento simples, no sentido que ´e explicado a seguir. Considere por exemplo o caso S3 = 0, isto ´e um tensor desviador que, representado nos pr´oprios eixos coordenados principais, se escreve

[S]Ro = ⎡ ⎢ ⎣ S1 0 0 0 −S1 0 0 0 0 ⎤ ⎥ ⎦ Ro (3.12)

Esta tens˜ao se apresenta como uma superposi¸c˜ao de tra¸c˜ao e compress˜ao puras sobre um paralelep´ıpedo orientado segundo as dire¸c˜oes principais. No entanto, basta considerar o elemento material segundo as dire¸c˜oes anteriores giradas 45o hor´arios em torno do eixoe3 para se obter uma ´unico componente de tens˜ao de cisalhamento e nenhuma tens˜ao direta. Com efeito, a matriz cujas colunas s˜ao os componentes, na nova base ˜R ≡ (˜e1, ˜e2, e3), dos vetores da base antiga Ro ≡ (e1, e2, e3) ´e

Q = 1 2 ⎡ ⎢ ⎣ 1 −1 0 1 1 0 0 0 2 ⎤ ⎥ ⎦ ˜ R/Ro (3.13)

Portanto, a matriz de tens˜oes no sistema girado ´e

[S]R˜ = Q ⎡ ⎢ ⎣ S1 0 0 0 −S1 0 0 0 0 ⎤ ⎥ ⎦ Ro QT (3.14) logo [S]R˜ = ⎡ ⎢ ⎣ 0 S1 0 S1 0 0 0 0 0 ⎤ ⎥ ⎦ ˜ R (3.15)

A observa¸c˜ao mais importante a fazer aqui ´e que somente tensores desviadores e planos (i.e. com um autovalor nulo), como evidenciado em (3.12), podem apresentar esta repre-senta¸c˜ao de tipo cisalhamento simples, (3.15), e apenas em um referencial privilegiado.

Em resumo:

Todos os tensores de tens˜ao desviadores (de tra¸co nulo) e planos (com um valor prin-cipal nulo), e apenas estes, apresentam-se como cisalhamento simples e puro, (3.15), em um trio de dire¸c˜oes convenientemente escolhido. Outras dire¸c˜oes de corte apresentam componentes de tra¸c˜ao, ou compress˜ao, e cisalhamento.

(4)

3.3 Decomposi¸c˜ao do tensor de tens˜oes Tens˜ao m´edia e tens˜oes desviadoras 46

3.2.2

Cisalhamento puro

Considere-se novamente o caso geral de um tensor desviador, i.e. sim´etrico e de tra¸co nulo, que em um referencial qualquer se escreve:

[S]R = ⎡ ⎢ ⎣ Sx Sxy Sxz Syx Sy Syz Szx Szy Sz ⎤ ⎥ ⎦ R (3.16) com Sx+Sy+Sz = 0 (3.17)

Pode-se provar (vide apˆendice ??) que:

Todos os tensores desviadores (de tra¸co nulo, vide (3.16 –3.17)), e apenas estes, po-dem ser representados, em dire¸c˜oes ortogonais convenientemente escolhidas, apresen-tando apenas componentes de cisalhamento, isto ´e, na forma

[S]Rˆ = ⎡ ⎢ ⎣ 0 Sˆxˆy Sˆxˆz Sˆyˆx 0 Sˆyˆz Sˆzˆx Sˆzˆy 0 ⎤ ⎥ ⎦ ˆ R (3.18)

3.3

Decomposi¸c˜

ao do tensor de tens˜

oes

Um tensor de tens˜ao arbitr´ario σ pode ser decomposto como a soma de um tensor des-viador com um tensor hidrost´atico, como segue

σ = S + σm1 com trS = 0 (3.19)

Para isto, define-se a tens˜ao m´edia σm, de σ, e a parte desviadora S, de σ, segundo

σm :=

1

3 trσ (3.20)

S := σ − σm1 (3.21)

Desta forma, a tens˜ao hidrost´aticaσm1 constitui a parcela da tens˜ao σ que n˜ao produz cisalhamento em qualquer corte, enquanto a parte desviadora S ´e a parcela capaz de se apresentar, em um referencial conveniente, como cisalhamento puro.

Em um referencial arbitr´ario R ≡ (ex, ey, ez) tem-se

σm = 1 3(σx+σy +σz) (3.22) [S]R = ⎡ ⎢ ⎢ ⎣ 1 3(2σx− σy − σz) σxy σxz σyx 13(2σy− σx− σz) σyz σzx σzy 13(2σz− σx− σy) ⎤ ⎥ ⎥ ⎦ R (3.23)

(5)

3.3 Decomposi¸c˜ao do tensor de tens˜oes Tens˜ao m´edia e tens˜oes desviadoras 47 e portanto S =  2 3 σ2 x+σy2+σ2z− σxσy− σxσz− σyσz+ 3σxy2 + 3σxz2 + 3σyz2 (3.24) =  1 3 (σx− σy)2+ (σx− σz)2+ (σy− σz)2+ 6σxy2 + 6σxz2 + 6σyz2 (3.25) Em particular, para um estado plano de tens˜ao (onde σz =σxz =σyz = 0) tem-se

σm = 13(σx+σy) (3.26) [S]R= ⎡ ⎢ ⎢ ⎣ 1 3(2σx− σy) σxy 0 σyx 13(2σy− σx) 0 0 0 13(σx+σy) ⎤ ⎥ ⎥ ⎦ R (3.27) logo S =  2 3 σ2 x+σ2y − σxσy + 3σxy2 (3.28) O referencial principal Ro ≡ {e1, e2, e3} do tensor de tens˜oes σ ´e tamb´em principal para o seu tensor desviador S. Isto pode ser provado utilizando a defini¸c˜ao (3.19). Com efeito, denotandoei um autovetor deσ e σi o autovalor correspondente, de (3.19) resulta

S ei =σ ei− σm1 ei = (σi− σm)ei. Portanto, ei ´e dire¸c˜ao prinicpal de S tamb´em e a

rela¸c˜ao entre tens˜oes principais da tens˜ao e da sua parte desviadora ´e

σi =Si+σm i=1,2,3 (3.29)

Conseq¨uentemente, as express˜oes para tens˜ao m´edia e desviadora em componentes principais de tens˜ao s˜ao σm = 13(σ1+σ2+σ3) (3.30) [S]Ro = 1 3 ⎡ ⎢ ⎢ ⎣ 2σ1− σ2− σ3 0 0 0 2σ2− σ1− σ3 0 0 0 2σ3− σ1− σ2 ⎤ ⎥ ⎥ ⎦ Ro (3.31) logo S =  2 3 (σ 2 1 +σ22+σ23− σ1σ2 − σ1σ3− σ2σ3) (3.32) =  1 3 [(σ1− σ2)2+ (σ1− σ3)2+ (σ2− σ3)2] (3.33)

(6)

Cap´ıtulo 4

Crit´

erios de resistˆ

encia

Prof. Nestor Zouain

3 de Fevereiro, 2002

Na an´alise de integridade de pe¸cas, componentes e equipamentos mecˆanicos identificam-se duas etapas:

1. o c´alculo das tens˜oes (e deforma¸c˜oes) produzidas efetivamente pelos carregamentos e solicita¸c˜oes prescritos, utilizando os princ´ıpios da mecˆanica dos s´olidos, e

2. a verifica¸c˜ao, mediante compara¸c˜ao destas tens˜oes (e deforma¸c˜oes) com valores ad-miss´ıveis para o material, utilizando crit´erios de resistˆencia, modelos para fenˆomenos de falha e conceitos de estabilidade e colapso.

4.1

Crit´

erios de escoamento pl´

astico

V´arios crit´erios de resistˆencia muito utilizados s˜ao baseados nos limites de comportamento el´astico dos materiais. Para essa classe de materiais o aumento dos n´ıveis de tens˜ao esgota a capacidade de deforma¸c˜ao puramente el´astica e provoca o in´ıcio de escoamento pl´astico. Assim, o material atinge o limite de comportamento el´astico ou, equivalentemente, o limite de plastifica¸c˜ao ou de escoamento pl´astico. No que segue, trata-se dos modelos mais importantes para os crit´erios de escoamento.

Para estados uniaxiais de tens˜ao

[σ]R= ⎡ ⎢ ⎢ ⎣ σx 0 0 0 0 0 0 0 0 ⎤ ⎥ ⎥ ⎦ R (4.1)

a forma de um crit´erio de escoamento ´e

f(σx) := σx− σY  0 (4.2)

onde σY ´e a tens˜ao de escoamento obtida no ensaio de tra¸c˜ao. Estados de tens˜ao para os quais f(σx)  0 podem ser alcan¸cados sem deforma¸c˜oes irreverss´ıveis, portanto s˜ao

(7)

4.1 Crit´erios de escoamento Crit´erios de resistˆencia 49

chamados estados de tens˜ao el´asticos. Para materiais sem encruamento, chamados ideal-mente pl´asticos, os estados com f(σx)> 0 s˜ao imposs´ıveis de serem atingidos, logo, s˜ao ditos plasticamente inadmiss´ıveis.

Um crit´erio de resist´encia com coeficiente de seguran¸ca igual a n, derivado do modelo de plasticidade acima tem a forma

σx  σnY (4.3)

Un valor t´ıpico nas normas de engenharia ´e n = 1.5. Em geral, para estados complexos de tens˜ao

[σ]R= ⎡ ⎢ ⎢ ⎣ σx σxy σxz σyx σy σyz σzx σzy σz ⎤ ⎥ ⎥ ⎦ R (4.4)

um limite de plastifica¸c˜ao deve ser representado por uma fun¸c˜ao de valor escalarf, cujo argumento ´e o tensor das tens˜oes σ, e se apresenta sob a seguinte forma

f(σ)  0 (4.5)

A implementa¸c˜ao do limite de escoamento acima requer a especifica¸c˜ao da fun¸c˜ao f em termos dos componentes de tens˜aoσx, σy, σz, σxy, σxz e σyz.

Considere-se agora a decomposi¸c˜ao da tens˜ao em parte hidrost´atica e desviadora

σ = S + σm1 (4.6)

onde S := σ − σmI ´e o desviador de σ, e σm := (trσ)/3 ´e a tens˜ao m´edia. Desta forma, fica estabelecida uma correspondˆencia bi-un´ıvoca entre σ e o par {S, σm}.

Conseq¨uentemente, a condi¸c˜ao de plastifica¸c˜ao pode ser sempre escrita, sem perda de generalidade, como

f(σm, S)  0 (4.7)

4.1.1

Plasticidade isotr´

opica

Sup˜oe-se agora que o material ´e isotr´opico, isto ´e, n˜ao apresenta dire¸c˜oes particulares ou privilegiadas com respeito ao comportamento no in´ıcio do escoamento pl´astico. Pode-se provar que, nestas condi¸c˜oes, a fun¸c˜ao de plastifica¸c˜aof(σ) depende apenas das tens˜oes principais, i.e.

f(σ) = f(σ1, σ2, σ3) (4.8) e ´e indiferente a qualquer permuta¸c˜ao das tens˜oes principais.

4.1.2

Plasticidade independente da tens˜

ao m´

edia

Muitos materiais, em particular a maioria dos metais (ap´os revenido), n˜ao alteram a condi¸c˜ao de um estado de tens˜ao, el´astico (com f(σ) < 0) ou no limite de plastifica¸c˜ao (com f(σ) = 0), pela superposi¸c˜ao de uma tens˜ao hidrost´atica.

´

E importante salientar que a indiferen¸ca do limite de elasticidade (ou limite de in´ıcio da plastifica¸c˜ao), ´e uma propriedade observada nos ensaios de determinados materiais, e n˜ao pode ser deduzida a priori de qualquer lei da f´ısica.

(8)

4.2 Mises Crit´erios de resistˆencia 50

Para estes materiais, um modelo de plasticidade independente da tens˜ao m´edia se exprime, como conseq¨uˆencia de (4.7), como segue

f(S)  0 (4.9)

Em particular, um modelo de plasticidade isotr´opica independente da tens˜ao m´edia se exprime

f(S1, S2, S3) 0 (4.10)

onde a fun¸c˜ao adotada deve ser indiferente a permuta¸c˜oes das tens˜oes principais do desviador.

Os dois modelos de plasticidade mais utilizados, o modelo de von Mises e o modelo de Tresca, se enquadram nesta situa¸c˜ao, como outros.

4.2

O crit´

erio de von Mises

O modelo de von Mises se aplica a materiais cujo limite de in´ıcio de plastifica¸c˜ao seja isotr´opico e independente da componente m´edia da tens˜ao.

Em particular, adota-se um crit´erio da classe (4.10), e ainda sup˜oe-se que a in-fluˆencia dos autovalores de S se manifesta somente atrav´es do m´odulo do desviador

S = S2

1 +S22+S32. Isto ´e, a condi¸c˜ao de admissibilidade pl´astica se reduz `a forma

f(S)  0 que, sem perda de generalidade, pode ser escrita como segue

f(S) := c S − σY  0 (4.11)

ondeσY ´e a tens˜ao de escoamento pl´astico no ensaio de tra¸c˜ao. A constantec ´e calculada a seguir de modo que a condi¸c˜ao (4.11) represente corretamente o ensaio de tra¸c˜ao.

4.2.1

Mises no ensaio de tra¸c˜

ao

Considere-se o ensaio de tra¸c˜ao pura onde o tensor de tens˜oes se apresenta na forma

[σ]R= ⎡ ⎢ ⎣ σx 0 0 0 0 0 0 0 0 ⎤ ⎥ ⎦ R (4.12)

onde σx ´e a tens˜ao axial que cresce at´e atingir o limite de plastifica¸c˜aoσY. Calculando a tens˜ao m´edia, σm =σx/3, tem-se para o desviador das tens˜oes

[S]R = ⎡ ⎢ ⎢ ⎣ 2 3 σx 0 0 0 13σx 0 0 0 13σx ⎤ ⎥ ⎥ ⎦ R (4.13) logo S =  2 3σx (4.14)

(9)

4.2 Mises Crit´erios de resistˆencia 51

Substituindo este m´odulo em (4.11) resulta que a tens˜aoσxno ensaio de tra¸c˜ao verifica

c 2/3 σx  σY. Esta condi¸c˜ao se satisfaz como igualdade para σx =σY; portanto

c =

 3

2 (4.15)

Assim, o crit´erio de plastifica¸c˜ao de Mises (4.11) se escreve

fM(S) :=

 3

2 S − σY  0 (4.16)

4.2.2

Mises no ensaio de cisalhamento

Nesta subse¸c˜ao estuda-se o comportamento do modelo de Mises (4.16) no caso do ensaio de tor¸c˜ao de um tubo, que produz cisalhamento puro na forma

[σ]R= ⎡ ⎢ ⎣ 0 σxy 0 σxy 0 0 0 0 0 ⎤ ⎥ ⎦ R (4.17)

onde σxy ´e a tens˜ao de cisalhamento que aumenta at´e atingir o limite de plastifica¸c˜aoτY. Esta tens˜ao de escoamento em cisalhamento puroτY ´e uma caracter´ıstica do material, assim como σY, que ´e obtida no laborat´orio. No que segue, compara-se esta constante

material com o limite previsto mediante o modelo de Mises (4.16) determinado pela tra¸c˜ao de escoamento σY.

No caso da tor¸c˜ao (4.17) tem-se S = σ e

S =√2σxy (4.18)

Substituindo esta rela¸c˜ao na equa¸c˜ao do modelo (4.16) resulta que a tens˜ao limite de plastifica¸c˜ao σxy =τY no ensaio de tor¸c˜ao deveria verificar

3τY =σY (4.19)

A rela¸c˜ao acima significa que: se um material pode ser representado mediante o modelo

de plastifica¸c˜ao de Mises (4.16), ent˜ao nos ensaios (independentes) de tra¸c˜ao e de tor¸c˜ao se encontram limites de plastifica¸c˜ao na rela¸c˜ao 3.

Evidentemente, se nos ensaios n˜ao se obt´em valores limites na propor¸c˜ao3, ent˜ao o modelo de Mises n˜ao ´e apropriado para o material em an´alise.

4.2.3

ormulas para o modelo de Mises

Para um estado de tens˜oes (triaxial) qualquer, denomina-se tens˜ao equivalente de Mises

`

a seguinte express˜ao (vide ap´endice B

σM :=  3 2 S ≡ 3J2 (4.20)

O crit´erio de plastifica¸c˜ao de Mises (4.16) se escreve ent˜ao

(10)

4.3 Tresca Crit´erios de resistˆencia 52

Portanto, o crit´erio de resistˆencia derivado do modelo de plasticidade de Mises se

escreve

σM  σnY (4.22)

onde n  1 ´e o fator de seguran¸ca (frequentemente n ´e escolhido em torno de 1.5). Seguem, abaixo, as f´ormulas para o c´alculo da tens˜ao equivalente de Mises, obtidas a partir de (4.20) e das express˜oes do m´odulo do desviador apresentadas na se¸c˜ao 3.3 e no ap´endice B.

1. em componentes gerais de tens˜ao

σM =  σ2 x+σy2+σz2− σxσy − σxσz− σyσz+ 3σ2xy+ 3σ2xz+ 3σyz2 (4.23) =  1 2  (σx− σy)2+ (σx− σz)2+ (σy − σz)2  + 3σ2xy+ 3σ2xz+ 3σyz2 2. em componentes principais de tens˜ao

σM =  σ2 1 +σ22+σ23 − σ1σ2− σ1σ3− σ2σ3 (4.24) =  1 2  (σ1− σ2)2+ (σ1− σ3)2+ (σ2− σ3)2  (4.25) 3. para um estado plano de tens˜ao, onde σxz =σyz=σz = 0

σM =



σ2

x+σy2− σxσy + 3σxy2 (4.26)

4. para tra¸c˜ao e cisalhamento combinados, onde σxz =σyz =σy =σz = 0

σM =



σ2

x+ 3σxy2 (4.27)

4.3

O crit´

erio de Tresca

O modelo de Tresca tamb´em se aplica a materiais cujo limite de in´ıcio de plastifica¸c˜ao seja isotr´opico e independente da componente m´edia da tens˜ao. Este modelo ´e um dos mais simples dentre os descritos por fun¸c˜oes do tipo (4.10). A condi¸c˜ao de admissibilidade pl´astica adotada neste modelo ´e

fT(S1, S2, S3) := maxi,j=1,2,3(Si− Sj)− σY  0 (4.28)

Observando que

Si− Sj =σi− σj (4.29)

pode-se escrever a condi¸c˜ao de admissibilidade pl´astica acima diretamente em compo-nentes principais do tensor de tens˜oes

(11)

4.3 Tresca Crit´erios de resistˆencia 53

Aplicando este modelo aos ensaios de tra¸c˜ao e tor¸c˜ao puras, resulta a seguinte rela¸c˜ao para os limites de plastifica¸c˜ao

2τY =σY (4.31)

A rela¸c˜ao acima significa que: se um material pode ser representado mediante o modelo

de plastifica¸c˜ao de Tresca (4.30), ent˜ao nos ensaios (independentes) de tra¸c˜ao e de tor¸c˜ao se encontram limites de plastifica¸c˜ao na rela¸c˜ao 2.

4.3.1

ormulas para o modelo de Tresca

Para um estado de tens˜oes (triaxial) qualquer, denomina-se tens˜ao equivalente de Tresca

`

a seguinte express˜ao

σT := maxi,j=1,2,3(σi− σj) (4.32)

onde σi denota um valor principal de tens˜ao.

O crit´erio de plastifica¸c˜ao de Tresca (4.30) se escreve ent˜ao

fT(σ) := σT − σY  0 (4.33)

Portanto, o crit´erio de resistˆencia derivado do modelo de plasticidade de Tresca se

escreve

σT  σnY (4.34)

onde n  1 ´e o fator de seguran¸ca (frequentemente n ´e escolhido em torno de 1.5). Seguem abaixo as f´ormulas para o c´alculo da tens˜ao equivalente de Tresca, obtidas a partir de (4.32) e das express˜oes para tens˜oes principais.

1. em componentes principais de tens˜ao

σT = i,j=1,2,3max (σi− σj) (4.35)

= max{|σ1− σ2|, |σ1− σ3|, |σ2− σ3|} (4.36) 2. em componentes gerais de tens˜ao

A partir da matriz de tens˜oes, isto ´e, dados os componentes de tens˜ao

{σx, σy, σz, σxy, σxz, σyz}, deve-se resolver o problema de autovalor e assim achar as

tens˜oes principais. Para isto, resolve-se a seguinte equa¸c˜ao caracter´ıstica

σ3 i − I1σ2i +I2σi− I3 = 0 (4.37) onde I1 = trσ (4.38) =σx+σy+σz (4.39) I2 = 12 (trσ)2− σ2 (4.40) =σxσy+σxσz+σyσz− σxy2 − σ2xz− σyz2 (4.41) I3 = detσ (4.42) =σxσyσz + 2σxyσxzσyz− σxσyz2 − σyσ2xz− σzσxy2 (4.43)

(12)

4.3 Tresca Crit´erios de resistˆencia 54

Na se¸c˜ao B.5 do ap´endice B mostram-se f´ormulas expl´ıcitas para achar as ra´ızes do polin´omio caracter´ıstico (4.37).

Finalmente, utilizam-se as f´ormulas (4.36).

3. para um estado plano de tens˜ao, onde σxz =σyz=σz = 0

σT = max{|σ1− σ2|, |σ1|, |σ2|} (4.44) onde σ1 = σx +σy 2 + σ x− σy 2 2 +σxy2 (4.45) σ2 = σx +σy 2  σx− σy 2 2 +σxy2 (4.46)

4. para tra¸c˜ao e cisalhamento combinados, onde σxz =σyz =σy =σz = 0

σT =



σ2

Referências

Documentos relacionados

1 JUNIOR; ANDRADE; SILVEIRA; BALDISSERA; KORBES; NAVARRO Exercício físico resistido e síndrome metabólica: uma revisão sistemática 2013 2 MENDES; SOUSA; REIS; BARATA

O teste de patogenicidade cruzada possibilitou observar que os isolados oriundos de Presidente Figueiredo, Itacoatiara, Manaquiri e Iranduba apresentaram alta variabilidade

2001, foi dada ênfase apenas ao alongamento dos músculos isquiotibiais, enquanto o tratamento por meio da RPG alongou todos os músculos da cadeia posterior e, por meio do

Em maio deste ano, a entidade surgiu no Franca para levan- tar o popular time de basquete da cidade, que desde a saída da Vivo tem sofrido para conseguir um novo patrocínio

Brasil Seguros e Previdência S/A), apresentou os trabalhos da Comissão de Inteligência de Mercado – CIM em 2017, que foram divididos em três projetos: 1) Insurtechs e

Quadro 26A - Análise comparativa das microrregiões eficientes e ineficientes, segundo o nível médio de alguns indicadores técnicos e econômicos das áreas subcosteiras.

além de certa desconfiança de que vencer tantos desafios será demasiado difícil, passa-se a entender que a conquista de saúde e a superação dessa tragédia

Sendo assim, o presente estudo visa quantificar a atividade das proteases alcalinas totais do trato digestório do neon gobi Elacatinus figaro em diferentes idades e dietas que compõem