Do ponto de vista prático na engenharia, quais são os principais objetivos em usar um critério de falha em um projeto? Explique tomando como referência os critérios de von Mises e/ou Tresca.

Passo 1

Beleza, o enunciado tá perguntando quais são os objetivos práticos de usar um critério de falha num projeto de engenharia, usando como referência os critérios de von Mises e/ou Tresca. O conteúdo aqui é Resistência dos Materiais / Mecânica dos Sólidos, e a gente vai precisar entender o que é um critério de falha (quando o material “cede” ou começa a plastificar) e como von Mises e Tresca formulam esse critério.

Passo 2

Primeiro, o que é critério de falha?
– É uma regra matemática que diz “se esse valor calculado das tensões for maior que o limite do material, ele vai falhar (ceder)”.
– Na prática, precisamos disso para saber se a peça que projetamos vai aguentar as cargas sem deformar plasticamente nem quebrar.

Passo 3

Como funcionam von Mises e Tresca?
– Critério de Tresca (máxima tensão de cisalhamento):
taumax = tfracsigma1 - sigma32 <= tauY = tfracsigmaY2
Aqui sigmaeq = raiztfrac32[(sigma1 - sigma2)^2 + (sigma2 - sigma3)^2 + (sigma3 - sigma1)^2]/2 <= sigmaY e são as maiores e menores tensões principais. Se a maior tensão de cisalhamento exceder , o material cede.
– Critério de von Mises (energia de distorção):
Esse é uma “tensão equivalente” que compara diretamente com o limite de escoamento .

Passo 4

Objetivos práticos de usar esses critérios no projeto:
  1. Segurança: garante que, mesmo nos piores casos de carga, as tensões não ultrapassem o limite do material;
  2. Otimização do material: evita “exageros” (peça muito reforçada e cara) ou “subdimensionamento” (peça fraca que cede);
  3. Confiabilidade: reduz à zero ou quase zero o risco de falha inesperada em operação;
  4. Padronização: critério único facilita comunicação entre engenheiros e escolha de normas;
  5. Economia: previne retrabalhos e acidentes, reduzindo custo total do projeto.

Passo 5

Por que comparar von Mises e Tresca?
– Tresca é mais conservador (prever falha antes), fácil de calcular;
– von Mises costuma ser mais preciso para materiais dúcteis (menos conservador), mas exige cálculo de tensões principais.
Na hora do projeto, a escolha indica o nível de segurança e o tipo de material.

Resposta

Os principais objetivos de usar um critério de falha (von Mises ou Tresca) são:
• Garantir segurança, evitando que as tensões excedam o limite do material;
• Otimizar o uso de material, equilibrando resistência e custo;
• Aumentar a confiabilidade do projeto, reduzindo riscos de falha inesperada;
• Padronizar os cálculos e facilitar a comunicação técnica;
• Economizar tempo e recursos ao prevenir retrabalhos e acidentes.

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