19.12 : Barras Ocas com Paredes Finas

Ao analisar uma barra oca com paredes finas e que esteja sujeito a carga de torção, um segmento com largura dx é isolado para exame. Apesar do seu estado de equilíbrio, este segmento enfrenta forças de cisalhamento torcional nas suas extremidades. Estas forças são descritas quantitativamente pelo produto da tensão de cisalhamento longitudinal na superfície menor do segmento e a área desta superfície, levando ao conceito de fluxo de cisalhamento. Este fluxo de cisalhamento é consistente em toda a estrutura, indicando uma distribuição uniforme da tensão de torção.

Uma análise mais aprofundada envolve o exame de uma pequena seção da parede da barra, identificada por ds. A força exercida nesta seção pelo fluxo de cisalhamento é calculada multiplicando o fluxo de cisalhamento pelo comprimento da seção. O impacto torcional na barra é determinado calculando o momento que esta força gera em torno de um ponto específico, O, dentro da cavidade da barra. Este cálculo envolve multiplicar a força pela distância de O à linha de ação da força, que é perpendicular à direção da força.

A integração deste momento em toda a barra produz uma expressão para o torque total que afeta o cilindro oco. Este cálculo integral oferece uma compreensão mais profunda de como as forças de torção influenciam o comportamento estrutural e a integridade de barras ocos com paredes finas, fornecendo informações importantes sobre seu design e sua análise sob carga de torção.