1) A haste de alumínio mostrada na figura (a) possui módulo de rigidez igual a 70 GPa, tem seção transversal circular e está submetida a uma carga axial de 10 kN. Uma parte do diagrama tensão-deformação do material é mostrado na figura (b). No momento da aplicação da carga e a partir das informações fornecidas:

a) Calcule a deformação total da barra.b) O comprimento final da barra que sofre deformação plástica.

σAB = F / ABC = 10k / ( d2 / 4) = 10k / ( * 400 x 10-6 / 4) σAB = 31,83 MPa

σBC = F / ABC = 10k / ( d2 / 4) = 10k / ( * 225 x 10-6 / 4)σBC = 56,58 MPa ЄAB = σAB / E = 31,83 M / 70 G = 0,0004547 ЄBC = 0,0450

ЄTotal = 0,04545

Analisando o gráfico, percebe-se que a tensão da seção BC da haste gera uma deformação plástica: ЄBC = 0,0450

ЄBC = ΔL / L ΔL = 0,0450 x 400 = 1,8 O comprimento final da barra BC é 418 mm

2) Um elemento estrutural em um reator nuclear é feito de liga de zircônia. Se ele estiver de suportar uma carga axial de 4.000 lbf:

a) Qual área sua seção transversal precisará ter? Usar um fator de segurança (F.S) = 3 em relação ao escoamento.

b) Qual será a carga no elemento se ele tiver 3 pés de comprimento e seu alongamento for de 0,02 pol? Ezir = 14(103) kpsi, sesc.= 57,5 kpsi.

OBS: O material tem comportamento elástico.

Resposta:

a) FS = 3 => σ = σesc. / 3 = 19,17 kpsi σ = F / A => A = F / σ A = 0,209 pol2

b) σ = E x ε => F / A = E x ΔL / L F = A x E x ΔL / L

OBS: 1 pé = 12 pol F = 1.622,91 lbf

3) Uma força axial de F = 40KN é aplicada a um bloco de madeira de pequena altura apoiado em uma base de concreto que repousa sobre o solo. Determine:

a) a máxima tensão normal na base do bloco de madeira

b) as dimensões da base de concreto para que a tensão no solo seja de 145 KPa.

a) No bloco de madeira

a) Dimensões da base

F

σmed = 3,2 MPa

b = 0,525 m