Quais são os dois principais critérios/teorias de falha para materiais dúcteis sujeitos a carregamento estático? Como são calculados os respectivos fatores de segurança para cada caso?
Passo 1
O enunciado pede para identificar as duas teorias de falha mais usadas em materiais dúcteis sob carregamento estático e mostrar como determinar, em cada caso, o fator de segurança. O conteúdo envolve critérios de escoamento (yield) e definição de esforços equivalentes para comparação com a tensão de escoamento do material.
Passo 2
O primeiro critério é o de Tresca (máxima tensão de cisalhamento). Segundo ele, ocorre escoamento quando a maior tensão de cisalhamento principal alcança metade da tensão de escoamento em ensaio simples. Sejam
e
as maiores e menores tensões principais, então
e a tensão de escoamento em cisalhamento é
. O fator de segurança para Tresca é a razão entre
e
:
Passo 3
O segundo critério é o de von Mises (energia de distorção). Ele postula que o escoamento ocorre quando a tensão de von Mises atinge a tensão de escoamento do material. A tensão equivalente de von Mises é
e o fator de segurança é
Resposta
Critério de Tresca:
Critério de von Mises: