Resistência dos Materiais 2

PROF.: KAIO DUTRA

AULA 13-14 – CARGA DE IMPACTO

Carga de Impacto◦Especificamente ocorre impacto quandoum objeto atinge outro e, assim, forçasintensas desenvolvem-se entre elesdurante um período de tempo muitocurto.

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Carga de Impacto◦Se supormos que não haja perda deenergia durante o impacto, podemosestudar sua mecânica usando aconservação de energia.

◦Quando um bloco é liberado do repouso,cai uma distância h, atingindo a mola ecomprimindo-a uma distância Δmax antesde retornar ao repousomomentaneamente.

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Carga de Impacto◦A energia do bloco em queda deve setransformar em energia (de deformação)armazenada na mola.

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Carga de Impacto◦Essa equação quadrática pode serresolvida para raiz máxima:

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Carga de Impacto◦Se o peso W for aplicado estaticamente àmola, o deslocamento final desta será W/k.Após essa simplificação, a equação podetornar-se:

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Carga de Impacto◦Uma vez calculado Δmax , a força máximaaplicada à mola é determinada por:

◦Nota-se, no entanto, que essa força e odeslocamento a ela associado ocorremsomente por um instante.

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Carga de Impacto◦Observa-se também que, se a carga formantida logo acima da mola, h=0, eliberado, então seu deslocamento máximoserá:

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Carga de Impacto◦Também é possível determinar odeslocamento máximo da extremidade lisacom velocidade v conhecida,imediatamente antes de colidir com amola.

◦Para:

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Carga de Impacto◦Uma vez determinado Δmax, calcula-se a

força dinâmica máxima Pmax=kΔmax.◦Se considerarmos Pmax como a força

estática equivalente, determinaremos atensão máxima no elemento por meio daestática e da teoria de resistência dosmateriais. Sabendo-se que esta tensãoatua apenas por um instante.

◦A relação entre a carga estáticaequivalente Pmax e a carga W édenominada fator de impacto, n.

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Carga de Impacto◦Esse fator representa o aumento da carga aplicada estaticamentepara que possa ser tratada de maneira dinâmica.

◦Uma vez determinado n, a tensão dinâmica e as deflexões sãoencontradas facilmente pela tensão estática e pela deflexãoestática provocadas pela carga W, isto é:

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Cargas de ImpactoExemplo 14.8

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Cargas de ImpactoExemplo 14.8

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Cargas de ImpactoExemplo 14.8

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