Tensões principais, Von Mises e fator de segurança.
Insira o momento fletor máximo que atua sobre a secção e a distância do eixo neutro à fibra extrema (y).
Insira o momento de inércia (I). A ferramenta usa a fórmula de flexão: σ = My/I para calcular a tensão normal máxima no elemento.
Compare a tensão resultante com o limite de escoamento do seu material (p. ex. 250 MPa para o aço A36) e aplique um coeficiente de segurança (tipicamente 1,5 a 2,0).
As tensões principais σ₁ e σ₂ são as tensões normais máxima e mínima, atuando em planos sem cisalhamento. O calculador usa o círculo de Mohr: σ₁,₂ = (σx+σy)/2 ± √(((σx−σy)/2)² + τxy²). Para σx = 120, σy = 40, τxy = 30 MPa, dá σ₁ = 130 MPa e σ₂ = 30 MPa, orientadas a θp ≈ 18,4°.
É igual ao raio do círculo de Mohr, τmax = √(((σx−σy)/2)² + τxy²), e atua a 45° dos planos principais. Para o mesmo estado 120/40/30 MPa, τmax = 50 MPa. As verificações de cisalhamento máximo (Tresca) comparam isso diretamente com metade da tensão de escoamento do material.
A von Mises σvm = √(σx² − σxσy + σy² + 3τxy²) condensa um estado multiaxial em um único valor equivalente para comparar com o escoamento. O estado 120/40/30 MPa dá σvm ≈ 117,9 MPa, então contra o aço A36 (σy = 250 MPa) o fator de segurança é 250/117,9 ≈ 2,1 — confortavelmente acima do objetivo usual de 1,5-2,0.
Sim. Sob tração uniaxial pura a tensão de von Mises é igual à tensão aplicada (σvm = σx), então uma tração de 200 MPa lê 200 MPa. Sob cisalhamento puro torna-se σvm = √3·τ, então 100 MPa de cisalhamento dão cerca de 173 MPa — por isso um elemento dominado pelo cisalhamento escoa mais cedo do que seu valor de cisalhamento bruto sugere.