Este artigo discute sobre a tensão de flexão permitida. O termo permitido impõe um limite que não pode ser ultrapassado. Ele define um limite de segurança que, se ultrapassado, pode levar à falha.
Ao projetar componentes mecânicos, problemas desconhecidos também são levados em consideração devido aos quais um fator de segurança é introduzido. O aumento dos níveis de segurança também aumenta o custo do produto, de modo que uma quantidade ideal de tensão permitida é negociada durante o projeto.
O que é tensão de flexão admissível?
Admissível flexão tensão é a quantidade mais segura de tensão que pode ser aplicada no componente sem medo de falha. Este é um termo muito importante usado na indústria mecânica e de construção. Conhecer as tensões permitidas ajuda a decidir o material apropriado a ser usado.
Qualquer quantidade de tensão além do limite de tensão permitido é um sinal de perigo para o componente. A fórmula para a tensão de flexão permitida é discutida nas seções posteriores deste artigo. Essa tensão é diferente da tensão máxima de flexão e pode ser igual ou menor que a tensão máxima de flexão.
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Tensão máxima de flexão
O valor da tensão de flexão além do qual o componente certamente falhará é chamado de tensão de flexão máxima. Este é o limite superior de tensão ou o ponto de ruptura/fratura do material.
Este é o limite final da tensão que pode ser aplicada no material. Além desse limite, o componente tem 100% de probabilidade de falha. Essa tensão é maior do que a tensão de flexão permitida.
Fórmula de tensão de flexão admissível
A tensão admissível depende de vários fatores, considerando cada fator um único termo chamado fator de segurança é derivado. O fator de segurança diferencia o termo máximo tensão de flexão e tensão de flexão admissível.
A tensão máxima de flexão é discutida na seção acima. A fórmula para a tensão de flexão admissível é dada abaixo- σpermissível =σmax/Fs
Se o fator de segurança é a unidade, então a tensão de flexão máxima é igual à tensão de flexão permitida.
Como calcular a tensão de flexão admissível
A tensão de flexão permitida é calculada usando a fórmula discutida na seção acima. Os pré-requisitos para calcular a tensão de flexão admissível é determinar o fator de segurança de acordo com o tipo de aplicação e a tensão de flexão máxima.
Resistência à flexão admissível do concreto
O concreto é amplamente utilizado na construção civil. Hoje em dia as estradas de concreto também estão prevalecendo em uma escala imensa. É muito importante conhecer a resistência à flexão do concreto.
A resistência à flexão de diferentes graus de concreto são dadas abaixo-
- M15-5.0 MPa
- M20-7.0 MPa
- M25-8.5 MPa
- M30-10.0 MPa
- M40-13.0 MPa
- M45-14.5 MPa
- M50-16.0 MPa
Força de flexão admissível de alumínio
O alumínio tem vantagem mecânica sobre outros metais, pois é mais leve. Existem poucos tipos de alumínio que podem ser facilmente dobrados, eles são
- Liga de alumínio 3003
- Liga de alumínio 5052
- Liga de alumínio 5083
A resistência à flexão do grau de alumínio AL6061 é de 299 MPa e esse valor pode aumentar até 446 MPa para compósitos híbridos CSA, que é cerca de 49% superior à versão do metal base AL6061.
Força de flexão admissível de madeira compensada
A resistência à flexão do compensado depende do número de camadas, da espessura das mentiras e do arranjo dos grãos das camadas.
Para lona em tensão, a resistência à flexão é-
- Para direção de grão paralela ao vão - 20 MPa
- Para direção de grão normal a span-15MPa
Para lona em compressão, a resistência à flexão é:
- Para direção de grão paralela ao span-10MPa
- Para direção de grão normal a span-8MPa
Os dados acima são retirados do teste realizado em 5 camadas com 6 mm de espessura cada.
Tensão de flexão admissível da madeira
Existem vários tipos de madeira disponíveis no mercado. Os mais usados são Maple, Oak, Pinewood, Redwood.
As tensões de flexão permitidas dos tipos de madeira acima mencionados são dadas abaixo-
- Bordo– 1271-1491MPa
- Carvalho-1369-1610MPa
- Pinewood-1222-1438MPa
- Pau-brasil-1320-1553MPa
Exemplo de como calcular a tensão de flexão permitida
Vamos considerar os dados fornecidos para uma amostra de amostra:
O máximo tensão de flexão que a amostra pode conter é de 100 MPa.
O fator de segurança deve ser mantido em torno de 1.5
Calcule a tensão de flexão admissível.
A tensão admissível pode ser encontrada usando a fórmula discutida na seção acima.
Depois de substituir os valores na fórmula, obtemos a tensão de flexão admissível como 66.67 MPa.
Olá….Eu sou Abhishek Khambhata, busquei B. Tech em Engenharia Mecânica. Ao longo de quatro anos de minha engenharia, projetei e pilotei veículos aéreos não tripulados. Meu forte é mecânica dos fluidos e engenharia térmica. Meu projeto do quarto ano baseou-se na melhoria do desempenho de veículos aéreos não tripulados utilizando tecnologia solar. Eu gostaria de me conectar com pessoas que pensam como eu.