23.3 : Tensões Principais: Resolução de Problemas

Ao analisar dois planos que se cruzam em ângulos retos sob a influência de tensões de cisalhamento, tração e compressão, é essencial identificar os planos principais, a tensão de cisalhamento máxima e as tensões principais. Para encontrar os planos principais, aplique uma fórmula que os iguale ao dobro da tensão de cisalhamento dividida pela diferença entre as tensões de tração e compressão.

Ao inserir os valores fornecidos de tensão de cisalhamento, tração e compressão nesta fórmula, é possível calcular as orientações dos planos principais. Em seguida, considere a média das tensões de tração e compressão para determinar a tensão normal média. Esta etapa é importante para compreender a distribuição geral de tensões no material. A tensão de cisalhamento máxima é calculada usando os valores derivados de tensão normal e de cisalhamento.

Este cálculo destaca o pico de tensão de cisalhamento que o material sofre, o que é vital para avaliar o risco de falha. A tensão principal máxima, que indica a tensão máxima que o material pode suportar sem ceder, é calculada adicionando a tensão de cisalhamento máxima à tensão normal média. Da mesma forma, a tensão principal mínima é encontrada subtraindo a tensão de cisalhamento máxima da tensão normal média. Esses cálculos são fundamentais para aplicações de engenharia, fornecendo insights sobre o comportamento do material sob condições de tensão complexas.