Resistencia dos materiais, Notas de estudo de Engenharia Mecânica

Baixe Resistencia dos materiais e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Mecânica, somente na Docsity! Resistência dos Materiais Aula 3 – Tensão Admissível, Fator de Segurança e Projeto de Acoplamentos Simples Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues Tópicos Abordados Nesta Aula
Tensão Admissível.
Fator de Segurança.
Projeto de Acoplamentos Simples. Aula 3 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues Resistência dos Materiais Projeto de Acoplamentos Simples Aula 3 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues Resistência dos Materiais Elemento sujeito a aplicação de força de cisalhamento: Elemento sujeito a aplicação de força normal: adm P A σ = adm P A τ = Problemas comuns: 1) Área da seção transversal de um elemento de tração. 2) Área da seção transversal de um acoplamento submetido a cisalhamento. 3) Área requerida para resistir ao apoio. 4) Área requerida para resistir ao cisalhamento provocado por carga axial. Área da Seção Transversal de um Elemento sob Tração Aula 3 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues Resistência dos Materiais Acoplamento Submetido a Cisalhamento Aula 3 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues Resistência dos Materiais Exercício 1 Aula 3 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues Resistência dos Materiais 1) O tirante está apoiado em sua extremidade por um disco circular fixo como mostrado na figura. Se a haste passa por um furo de 40 mm de diâmetro, determinar o diâmetro mínimo requerido da haste e a espessura mínima do disco necessários para suportar uma carga de 20 kN. A tensão normal admissível da haste é σadm = 60 MPa, e a tensão de cisalhamento admissível do disco é τadm = 35 MPa. Solução do Exercício 1 Aula 3 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues Resistência dos Materiais Diâmetro da haste: por verificação, a força axial na haste é 20 kN, assim, a área da seção transversal da haste é dada por: adm P A σ = 60 20000 =A 33,333=A Sabe-se que: 4 2d A ⋅ = π Portanto: π A d ⋅ = 4 π 33,3334 ⋅ =d 60,20=dmm² mm Solução do Exercício 1 Aula 3 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues Resistência dos Materiais adm V A τ = 35 20000 =A 42,571=A mm² A área seccionada é dada por: trA ⋅⋅⋅= π2 Portanto: mm r A t ⋅⋅ = π2 202 42,571 ⋅⋅ = π t 55,4=t Solução do Exercício 2 Aula 3 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues Resistência dos Materiais ( ) ( ) ..SF rupaço admaço σ σ = ( ) 2 680 = admaço σ ( ) 340= admaço σ MPa Aço ( ) ( ) ..SF rupal admal σ σ = ( ) 2 70 = admal σ ( ) 35= admal σ MPa Alumínio ..SF rup adm τ τ = 2 900 =admτ 450=admτ MPa Pino Solução do Exercício 2 Aula 3 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues Resistência dos Materiais ( ) AC AC admaço A F =σ ( ) 4 2d FAC admaço ⋅ = π σ ( ) 2 4 d FAC admaço ⋅ ⋅ = π σ ( ) 2 625,04 d P admaço ⋅ ⋅⋅ = π σ ( ) 625,04 2 ⋅ ⋅⋅ = d P adm aço πσ 625,04 20340 2 ⋅ ⋅⋅ = π P 170816=P N Barra AC Solução do Exercício 2 Aula 3 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues Resistência dos Materiais ( ) B B admal A F =σ ( ) B admal A P⋅ = 375,0 σ ( ) 375,0 Badmal A P ⋅ = σ 375,0 180035 ⋅ =P 168000=P N Bloco B Exercícios Propostos Aula 3 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues Resistência dos Materiais 2) A alavanca é presa ao eixo A por meio de uma chaveta que tem largura d e comprimento de 25 mm. Supondo que o eixo esteja fixo e seja aplica uma força vertical de 200 N perpendicular ao cabo, determinar a dimensão d se a tensão de cisalhamento admissível para a chaveta for τadm = 35 MPa. Exercícios Propostos Aula 3 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues Resistência dos Materiais 3) As duas hastes de alumínio suportam a carga vertical P = 20 kN. Determinar seus diâmetros requeridos se o esforço de tração admissível para o alumínio for (σt)adm = 150 MPa. Exercícios Propostos Aula 3 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues Resistência dos Materiais 4) O punção circular B exerce uma força de 2 kN no topo da chapa A. Determinar a tensão de cisalhamento média na chapa devida a esse carregamento.