Fatores de Concentração de Tensão em Componentes Mecânicos

Projeto de Mecânicos I Aula02 Fatores de Concentração de Tensão Fatores de concentração de tensão Quando existe descontinuidades na geometria dos componentes mecânicos as tensões nas regiões descontinuas tendem a aumentar significantemente O fator de concentração de tensão é um valor adimensional que corrige o valor da tensão convencional para o valor real nas descontinuidades Fatores de concentração de tensão Descontinuidade ou entalhe são termos genéricos para se referir a qualquer contorno de geometria da peça que modifique drasticamente a distribuição de forças em seu entorno Uma descontinuidade pode ser um furo um rasgo de chaveta um chamfro uma mudança abrupta de seção ou qualquer interrupção nos contornos lisos da peça Fatores de concentração de tensão A seguir são apresentadas várias curvas que fornecem os fatores de concentração de tensão para 14 casos mais comuns em termos de geometria e carregamento Em adicional também são fornecidas equações aproximadas para o cálculo dos fatores Fatores de concentração de tensão Autor Norton 2011 σ nom 4 P π d 2 K tσ max σ nom Fatores de concentração de tensão Autor Norton 2011 σ nom32 M π d 3 K tσ max σ nom Fatores de concentração de tensão Autor Norton 2011 τ nom16T π d 3 K tτ max τ nom Fatores de concentração de tensão Autor Norton 2011 σ nom 4 P π d 2 K tσ max σ nom Fatores de concentração de tensão Autor Norton 2011 σ nom 32 M π d 3 K tσ max σ nom Fatores de concentração de tensão Autor Norton 2011 τ nom16T π d 3 K tτ max τ nom Fatores de concentração de tensão Autor Norton 2011 Fatores de concentração de tensão Autor Norton 2011 Fatores de concentração de tensão Autor Norton 2011 σ nom P dh K tσ max σ nom Fatores de concentração de tensão Autor Norton 2011 σ nom 6 M d 2h K tσ max σ nom Fatores de concentração de tensão Autor Norton 2011 Fatores de concentração de tensão Autor Norton 2011 Fatores de concentração de tensão Autor Norton 2011 σ nom P W dh K tσ max σ nom Fatores de concentração de tensão Autor Norton 2011 Exemplo A barra furada de latão e escalonada da figura tem larguras b 9 cm e c 60 cm A espessura é constante é vale t 1 cm Os filetes tem raios de 05 cm e o furo tem diâmetro de 18 cm A barra está sob tração P e possui tensão ultima de 200 MPa a Se o coeficiente de segurança requerido é 28 qual é o máximo valor admissível da carga P b Encontre o máximo valor para o diâmetro do furo no qual os dois segmentos acima e abaixo do furo tenham a mesma capacidade de carga admissível de tração igual à da região dos filetes