Sabendo que uma força
de 50 kN é necessária para fazer um furo de diâmetro
em uma folha de alumínio com espessura
, determine a tensão de cisalhamento média no alumínio no momento da ruptura.
Passo 1
O enunciado pede a tensão de cisalhamento média no alumínio quando o punção de diâmetro
atravessa a chapa de espessura
. Esse problema envolve ruptura por cisalhamento ao longo da linha de contato entre a ferramenta e a peça. A tensão de cisalhamento média é dada por
onde
é a área de cisalhamento da chapa.
Passo 2
A área de cisalhamento corresponde à área lateral do cilindro de material que se solta, ou seja, o perímetro do furo vezes a espessura da chapa. Assim,
Passo 3
Substituindo os valores numéricos:
Logo,
Portanto,
Resposta
A tensão de cisalhamento média no alumínio é aproximadamente
.