Critrios de falha- determinam a segurana do componente; - coeficientes de segurana arbitrrios no garantem um projeto seguro; - compreenso clara do(s) mecanismo(s) de falha (modos de falha); -aspectos de confiabilidade; - relao custo x benefcio.

Modos de falha- por deslocamentos excessivos;

- por escoamento;

Modos de falha-

por fratura -

materiais frgeis descontinuidades geomtricas; progressiva

- por critrios operacionais; - outros.

Critrios de falha por escoamento- o estado de tenses em um ponto pode ser escrito em termos de suas tenses principais (1, 2, 3); -o material no pode ultrapassar esc; - deve existir uma funo que permita verificar se o escoamento ocorreu; - vlido para materiais dcteis; - a tenso de cisalhamento desempenha o papel + importante para o incio do escoamento ocorrer.

Falha por escoamento Critrios mais comuns- Teoria da mxima tenso cisalhante TMTC (TRESCA). - Teoria da mxima energia de distoro TMED (von Mises).

Teoria da mxima tenso cisalhante TMTC (TRESCA)Quando a tenso de cisalhamento mxima no ponto crtico do componente atingir o mesmo valor da tenso de cisalhamento mxima do corpo de prova no momento do seu escoamento, num ensaio de trao, tem-se o limite de referencia do critrio

Teoria da mxima tenso cisalhante TMTC (TRESCA)

max =

1 32

max

e2

Teoria da mxima tenso cisalhante TMTC (TRESCA) max = e2 =K

Teoria da mxima tenso cisalhante TMTC (TRESCA)

max =

1 22

=K

Representao geomtrica do critrio de Tresca

Representao geomtrica do critrio de Tresca

max =

1 22

=K=

Y 2

Teoria da mxima energia de distoro TMED (von MISES)Quando a energia de distoro no ponto crtico do componente atingir o mesmo valor da energia de distoro do corpo de prova no momento do seu escoamento, iniciar tambm o escoamento do componente naquele ponto Energia em lugar de tenso!!

Teoria da mxima energia de distoro TMED (von MISES)Por se tratar de uma energia associada a deformao, pode-se determinar experimentalmente a deformao limite (ulim):

1 = e

Teoria da mxima energia de distoro TMED (von MISES)Matematicamente pode-se demonstrar, no limite:

Representao geomtrica do critrio de von Mises

Representao geomtrica do critrio de von Mises

Critrio de falha por fratura- a tenso normal desempenha o papel mais importante para a ruptura ocorrer; - vlido para materiais frgeis, os quais apresentam maior resistncia compresso.

Falha por fratura Critrio mais comum- Teoria da mxima tenso normal TMTN (RANKINE). a tenso principal no ponto crtico do componente atingir o mesmo valor da tenso de ruptura do corpo de prova, a ruptura (ou propagao) do componente ocorreraQuando

Teoria da mxima tenso normal TMTN (RANKINE).

1 rup

Representao geomtrica do critrio da mxima tenso

Comparao dos trs critrios

Exercicios - Critrios de falhaDimensionar o eixo macio a ser fabricado em ao 1020 (tenso limite de escoamento = 200MPa), de forma a transmitir um torque T = 10 kN.m, sob um momento fletor M = 15 kN.m., com um coeficiente de segurana 1,6 ao escoamento.

Exercicios - Critrios de falhaPara o perfil I esquematizado, determinar o coeficiente de segurana para a ruptura do material, supondo tratar-se de ao 1080, de alto teor de carbono, dureza Brinell 248, e resistncia trao de 78 kgf/mm2.

Exercicios - Critrios de falha

Exercicios - Critrios de falhaO recipiente cilndrico de parede fina esquematizado (dimetro d = 200mm e espessura e = 2,8mm) contm ar comprimido na presso manomtrica de 32 atmosferas e deve ser submetido uma fora F = 10kN para aperto dos parafusos de vedao. Pede-se avaliar o coeficiente de segurana ao escoamento admitindo que o material da chapa seja ao com tenso normal limite de escoamento 250MPa, E = 210GPa e = 0,300, segundo os quatro critrios de resistncia estudados (no considerar os efeitos da proximidade da chapa do fundo do recipiente na seo da base onde os esforos solicitantes so extremos).

Exercicios Critrios de falha

Exercicios - Critrios de falhaA

B

C