Utilização do método dos elementos finitos no ensino de fatores de concentração de tensão
As concentrações de tensões
são ampliações das tensões mecânicas nos
materiais que podem fazer com que o material,
principalmente o frágil, venha a falhar com uma
carga inferior àquela estipulada em projeto,
assim sua determinação é de fundamental
importância no projeto mecânico. Este trabalho
surgiu para propor o método dos elementos
finitos como alternativa aos métodos empíricos,
que são pouco intuitivos, e aos métodos teóricos,
que são complexos e se limitam a casos mais
simples, no ensino do tema de fatores de
concentração de tensão. Neste foram realizadas
análises em elementos finitos usando o software
comercial Ansys para o problema de uma placa
em tensões axiais com um furo central para
diversas razões d/w, onde d é o diâmetro do furo
e w é a largura da placa e construir uma curva
para os valores de K, comparando com aquelas
obtidas empiricamente ou teoricamente. Essas
análises foram realizadas para uma placa na
qual a espessura é muito menor que a sua
largura, sendo caracterizado assim como
um estado plano de tensões, pois os gráficos
disponíveis somente são válidos para esses
casos. Os resultados mostraram uma boa
aproximação aos dados obtidos na literatura,
ou seja, os fatores de concentração de tensão
aumentam para uma diminuição do fator d/w.
Utilização do método dos elementos finitos no ensino de fatores de concentração de tensão
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DOI: 10.22533/at.ed.93319310120
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Palavras-chave: Ansys; Tração; Tensão; Concentração.
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Keywords: Ansys; Traction; Stress; Concentration.
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Abstract:
Stress concentrations are
amplifications of mechanical stresses in the
material that can cause the material, especially
the frail, will fail with a smaller load than that
stipulated in the project, and their determination
is of fundamental importance in the mechanical
design. This work appeared to propose the finite
element method as an alternative to empirical
methods, which are not intuitive, and theoretical
methods, which are complex and limited to
simple cases, in the teaching of the factor of
concentration of tension . In this, analysis were
performed on finite elements using ANSYS
commercial software to issue a draw plate
subject to axial stress with a central hole for several reasons d / w, where d is the
diameter of the hole and w is the width of the plate and constructing a curve to the
values K compared to those obtained empirically or theoretically. These analyses
were performed to a plate in which the thickness is much smaller than its width, thus
being characterized as a flat state of stress available for the graphics are only valid in
these cases. The results showed a good approximation to the data obtained from the
literature, stress concentration factors increase to a decrease factor d / w .
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Número de páginas: 15
- Italo Oliveira Rebouças
- Prince Azsembergh Nogueira de Carvalho
- Zoroastro Torres Vilar
