Descreva com suas palavras as principais características dos seguintes critérios de falha estáticos:
Tensão Normal Máxima;

Passo 1

O enunciado pede para descrever, com nossas próprias palavras, as características do critério de falha estático chamado Tensão Normal Máxima. Esse critério faz parte das teorias de resistência dos materiais e é usado para prever quando um componente falhará sob carregamento multiaxial, considerando apenas tensões normais.

Passo 2

O critério de Tensão Normal Máxima assume que a falha ocorre no instante em que qualquer uma das tensões principais atinge a resistência à tração ou à compressão do material. Denotando por \sigma_1, \sigma_2 e \sigma_3 as tensões principais (ordenadas de modo que \sigma_1\ge\sigma_2\ge\sigma_3), define-se
\sigma_{\max} = \max\bigl(|\sigma_1|,\,|\sigma_3|\bigr).
O critério diz que o componente falha se
\sigma_{\max} \ge R,
onde R é a maior resistência normal admissível (à tração ou à compressão) do material.

Passo 3

Esse critério parte de algumas suposições importantes:
  1. o material é homogêneo, isotrópico e perfeitamente frágil (ou seja, não apresenta escoamento plástico antes da ruptura);
  2. as tensões de cisalhamento não influenciam diretamente a falha — apenas as tensões normais atuam;
  3. a interação entre diferentes direções de carregamento é desprezada: cada principal é comparado isoladamente com a resistência.

Passo 4

Vantagens e limitações principais:
  • Vantagem: extrema simplicidade de aplicação, pois basta avaliar os três valores de \sigma_i e comparar com R.
  • Bom para materiais frágeis (cerâmicas, alguns concretos), nos quais a tração axial realmente domina a ruptura.
  • Limitação: tende a ser conservador quando há presença de tensões de cisalhamento relevantes ou para materiais dúcteis, pois ignora efeitos de combinação de tensões e capacidade de redistribuição plástica.

Resposta

O critério de Tensão Normal Máxima (às vezes chamado de critério de Rankine) pode ser resumido assim:
  1. Falha independente de cisalhamento: só as tensões principais entram na condição de ruptura.
  2. Critério uniaxial estendido: considera que, em qualquer direção principal, se a tensão normal atingir a resistência do material R, ocorre falha.
  3. Fórmula-chave: \sigma_{\max} = \max(|\sigma_1|,|\sigma_3|) e falha ocorre se \sigma_{\max}\ge R.
  4. Aplicação ideal em materiais frágeis, mas conservador em situações multiaxiais e em materiais dúcteis.

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