Torção cuidados-a

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Torção cuidados-a

  1. 1. Perfis Abertos Torção e Warping Eng. Avelino Alves Filho, prof. Dr. Diretor Técnico
  2. 2. NCE[www.nce.com.br] Copyrights 2006 - NCE - Núcleo de Cálculos Especiais Ltda. - Todos os direitos reservados 2 Tópicos – Elementos Finitos •Descontinuidades Estruturais são normalmente intoleráveis, geram mudanças bruscas de rigidez e, como conseqüência, elevados gradientes de tensão. Essas ações localizadas são um convite ao fenômeno de fadiga, devido à ação repetitiva e cíclica das cargas com valores elevados de tensão. •No projeto estrutural de qualquer componente ou sistema o ponto fundamental é o entendimento de como as cargas caminham na estrutura, de sorte a fazer o seu percurso gerar as menores descontinuidades de tensões possíveis, decorrente das transições serem bem projetadas. •No fenômeno de flexão, as descontinuidades estruturais se apresentam de forma quase óbvia. Saltos de rigidez são claramente visíveis e evitados. Por exemplo, na figura 1 são representadas duas possibilidades de transição entre duas regiões. A solução do caso b é obviamente mais adequada. Figura 01 (a) (b) Facilite o Caminho das Cargas!!! Não bom!!! bom!!!
  3. 3. NCE[www.nce.com.br] Copyrights 2006 - NCE - Núcleo de Cálculos Especiais Ltda. - Todos os direitos reservados 3 Tópicos – Elementos Finitos Facilite o Caminho das Cargas!!! Na torção não é tão óbvio !!! Perfis Abertos de Paredes Delgadas, tais como os utilizados em Longarinas e Travessas dos Chassis, ao sofrerem torção, empenam ( “Warping” ). Regiões Impedidas de Empenar, devido às Restrições ao Livre Empenamento, estão sujeitas à Tensões Normais na Torção. Por exemplo, a Travessa Torce, quer empenar livremente, mas encontra o impedimento da Longarina, que oferece dificuldades ao livre empenamento.
  4. 4. NCE[www.nce.com.br] Copyrights 2006 - NCE - Núcleo de Cálculos Especiais Ltda. - Todos os direitos reservados 4 Tópicos – Elementos Finitos Empenamento
  5. 5. NCE[www.nce.com.br] Copyrights 2006 - NCE - Núcleo de Cálculos Especiais Ltda. - Todos os direitos reservados 5 Tópicos – Elementos Finitos Descontinuidade Estrutural na Torção ao passar de região aberta para fechada Perfil Aberto Perfil Aberto com Trecho Fechado
  6. 6. NCE[www.nce.com.br] Copyrights 2006 - NCE - Núcleo de Cálculos Especiais Ltda. - Todos os direitos reservados 6 Tópicos – Elementos Finitos Perfil Fechado têm Rigidez à Torção muito maior que perfil aberto 250 mm 250 mm 150 mm 150 mm 150 mm t = 6 mm t = 6 mm 4 3333 39600 3 6.150 3 6.150 3 6.250 3 . mm tb ITORÇÃO   Momento de Inércia à Torção do Perfil Aberto   4 22 37036154 6 150 6 150 6 250 6 250 24414444 mm t ds A ITORÇÃO ...     Momento de Inércia à Torção do Perfil Fechado A Área dentro da linha média do perfil 935 vezes Maior que o momento de Inércia do Perfil Aberto !!!!!
  7. 7. NCE[www.nce.com.br] Copyrights 2006 - NCE - Núcleo de Cálculos Especiais Ltda. - Todos os direitos reservados 7 Tópicos – Elementos Finitos Perfil Aberto Empena. Quando a longarina é reforçada localmente como mostrou a figura anterior, transforma-se em um trecho que corresponde a um perfil fechado. A rigidez à torção aumenta muito, e portanto o trecho fechado têm muito maior resistência ao empenamento. Ocorre portanto uma restrição ao livre empenamento, e nessa regiões existe a tendência de ocorrer elevados valores de tensões normais decorrente das restrições ao empenamento, as “warping stresses”. Deve-se evitar descontinuidades de rigidez na estrutura. O fechamento da longarina gera um “engastamento” para a Torção e portanto GERA TENSÕES NORMAIS NA TORÇÃO Calculadas por Intermédio da Teoria de Vlasov da Flexo-Torção, já apresentada em publicação apresentada neste espaço, por intermédio do Bimomento de Flexo-Torção e da Warping Constant ou Área Sectorial. Para evitar-se descontinuidades estruturais é recomendado que a rigidez à torção não dê um salto e apresente alta descontinuidade. Deve-se fazer com que a seção fechada seja diminuída lentamente. Como mostra a figura seguinte.
  8. 8. NCE[www.nce.com.br] Copyrights 2006 - NCE - Núcleo de Cálculos Especiais Ltda. - Todos os direitos reservados 8 Tópicos – Elementos Finitos 200 Kgf0 Trecho Fechado
  9. 9. NCE[www.nce.com.br] Copyrights 2006 - NCE - Núcleo de Cálculos Especiais Ltda. - Todos os direitos reservados 9 Tópicos – Elementos Finitos Tensão de von Mises 16,2 Kgf/mm2
  10. 10. NCE[www.nce.com.br] Copyrights 2006 - NCE - Núcleo de Cálculos Especiais Ltda. - Todos os direitos reservados 10 Tópicos – Elementos Finitos Trechos Fechados
  11. 11. NCE[www.nce.com.br] Copyrights 2006 - NCE - Núcleo de Cálculos Especiais Ltda. - Todos os direitos reservados 11 Tópicos – Elementos Finitos Tensão de von Mises 4,46 Kgf/mm2

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