Trabalho Extraclasse 2 - Resmat 2 2022-1

Resistência dos Materiais II Trabalho Extraclassse II Prof. Jorge A.R. Duran maio de 2022 1. A gura 1 mostra um pedestal de aço soldado carregado por uma força estática F = 8 KN. O limite de escoamento ao cisalhamento do material da solda é Sys = 100 MPa e as distâncias a = 130 mm e d = 115 mm. Calcule: (a) Tensão normal na solda. (b) Tensão cisalhante na solda. (c) Tensão cisalhante resultante na garganta da solda. (d) Fator de segurança da junta soldada contra o escoamento. Figura 1: Corresponde à questão 1. 2. A gura 2 mostra o DCL de um eixo de transmissão de potência de 16 mm de diâmetro. O torque de entrada é Ti = 35 N.m e o raio da engrenagem é r1 = 30 mm . A distância a = 18 mm e o ângulo de pressão das engrenagens ϕ = 20o. Calcule: 1 (a) O momento etor máximo no eixo, em torno do eixo y, My. (b) O momento etor máximo no eixo, em torno do eixo z, Mz. (c) Amplitude da tensão normal no eixo, σa. (d) Média da tensão normal no eixo, σm. Figura 2: Corresponde à questão 2. 3. A gura 3 mostra um suporte apoiado em uma coluna mediante parafusos. A força P atua na extremidade em balanço do suporte e varia entre −6 F e F. Com base no referencial mostrado e para F = 1 KN, a = 90 mm, b = 8 mm e h = 22 mm, descreva o estado tensional nos pontos A e B da viga através das suas componentes média e amplitude. 4. Considere uma mola helicoidal de aço A227 HD (G = 79.3 GPa) com ex- tremidades em esquadro e esmerilhadas (Ls = Nt d) que encontra-se em uso em uma determinada aplicação. Outros parâmetros conhecidos da mola são o diâmetro da espira d = 2 mm, o diâmetro médio D = 13.25 mm e o com- primento livre Lf = 48 mm. Quando comprimida até a altura de operação Lo = 37.5 mm a mola retorna uma força de Fo = 45 N. Calcule o fator de segurança da mola contra a falha por escoamento Xy = Sys/τs = 0.45 Su/τs. Obs. Sequência recomendada para resolver a questão 4: 1 - k = Fo/(Lf − Lo) 2 - N = d G/(8 C3 k) 3 - Nt = N + 2 2 Figura 3: Corresponde à questão 3. 4 - Ls = Nt d 5 - Fs = k(Lf − Ls) 6 - τs = 8KsFsD/(πd3) 7 - Sys = 0.45 Su = 0.45 A/dm 8 - Xy = Sys/τs 3