Fator de segurança para estado triaxial de tensão Calculadora

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✖A resistência à tração é a tensão que um material pode suportar sem deformação permanente ou um ponto em que não retornará mais às suas dimensões originais.ⓘ Resistência à tração [σ_yt]			+10% -10%
✖Uma tensão normal 1 é uma tensão que ocorre quando um membro é carregado por uma força axial.ⓘ Estresse Normal 1 [σ₁]			+10% -10%
✖Uma tensão normal 2 é uma tensão que ocorre quando um membro é carregado por uma força axial.ⓘ Estresse Normal 2 [σ₂]			+10% -10%
✖A tensão normal 3 é uma tensão que ocorre quando um membro é carregado por uma força axial.ⓘ Estresse Normal 3 [σ₃]			+10% -10%

✖O fator de segurança expressa o quanto um sistema é mais forte do que o necessário para uma carga pretendida.ⓘ Fator de segurança para estado triaxial de tensão [f_s]

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Fórmula

✖

Fator de segurança para estado triaxial de tensão

Fórmula

`"f"_{"s"} = "σ"_{"yt"}/sqrt(1/2*(("σ"_{"1"}-"σ"_{"2"})^2+("σ"_{"2"}-"σ"_{"3"})^2+("σ"_{"3"}-"σ"_{"1"})^2))`

Exemplo

`"0.207058"="8.5N/m²"/sqrt(1/2*(("87.5"-"51.43N/m²")^2+("51.43N/m²"-"96.1N/m²")^2+("96.1N/m²"-"87.5")^2))`

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Fator de segurança para estado triaxial de tensão Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

Fator de segurança = Resistência à tração/sqrt(1/2*((Estresse Normal 1-Estresse Normal 2)^2+(Estresse Normal 2-Estresse Normal 3)^2+(Estresse Normal 3-Estresse Normal 1)^2))
f_s = σ_yt/sqrt(1/2*((σ₁-σ₂)^2+(σ₂-σ₃)^2+(σ₃-σ₁)^2))
Esta fórmula usa 1 Funções, 5 Variáveis

Funções usadas

sqrt - Uma função de raiz quadrada é uma função que recebe um número não negativo como entrada e retorna a raiz quadrada do número de entrada fornecido., sqrt(Number)

Variáveis Usadas

Fator de segurança - O fator de segurança expressa o quanto um sistema é mais forte do que o necessário para uma carga pretendida.
Resistência à tração - (Medido em Pascal) - A resistência à tração é a tensão que um material pode suportar sem deformação permanente ou um ponto em que não retornará mais às suas dimensões originais.
Estresse Normal 1 - Uma tensão normal 1 é uma tensão que ocorre quando um membro é carregado por uma força axial.
Estresse Normal 2 - (Medido em Pascal) - Uma tensão normal 2 é uma tensão que ocorre quando um membro é carregado por uma força axial.
Estresse Normal 3 - (Medido em Pascal) - A tensão normal 3 é uma tensão que ocorre quando um membro é carregado por uma força axial.

ETAPA 1: Converter entrada (s) em unidade de base

Resistência à tração: 8.5 Newton/Metro Quadrado --> 8.5 Pascal (Verifique a conversão aqui)
Estresse Normal 1: 87.5 --> Nenhuma conversão necessária
Estresse Normal 2: 51.43 Newton/Metro Quadrado --> 51.43 Pascal (Verifique a conversão aqui)
Estresse Normal 3: 96.1 Newton/Metro Quadrado --> 96.1 Pascal (Verifique a conversão aqui)

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na fórmula

f_s = σ_yt/sqrt(1/2*((σ₁-σ₂)^2+(σ₂-σ₃)^2+(σ₃-σ₁)^2)) --> 8.5/sqrt(1/2*((87.5-51.43)^2+(51.43-96.1)^2+(96.1-87.5)^2))

Avaliando ... ...

f_s = 0.207058141408265

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

0.207058141408265 --> Nenhuma conversão necessária

RESPOSTA FINAL

0.207058141408265 ≈ 0.207058 <-- Fator de segurança

(Cálculo concluído em 00.004 segundos)

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Créditos

Criado por Kethavath Srinath

Osmania University (OU), Hyderabad

Kethavath Srinath criou esta calculadora e mais 1000+ calculadoras!

Verificado por Urvi Rathod

Vishwakarma Government Engineering College (VGEC), Ahmedabad

Urvi Rathod verificou esta calculadora e mais 1900+ calculadoras!

< 9 Projeto de acoplamento Calculadoras

Fator de segurança para estado triaxial de tensão

Vai Fator de segurança = Resistência à tração/sqrt(1/2*((Estresse Normal 1-Estresse Normal 2)^2+(Estresse Normal 2-Estresse Normal 3)^2+(Estresse Normal 3-Estresse Normal 1)^2))

Tensão Equivalente por Teoria da Energia de Distorção

Vai Estresse equivalente = 1/sqrt(2)*sqrt((Estresse Normal 1-Estresse Normal 2)^2+(Estresse Normal 2-Estresse Normal 3)^2+(Estresse Normal 3-Estresse Normal 1)^2)

Fator de segurança para estado de tensão biaxial

Vai Fator de segurança = Resistência à tração/(sqrt(Estresse Normal 1^2+Estresse Normal 2^2-Estresse Normal 1*Estresse Normal 2))

Tensão de tração na torneira

Vai Tensão de tração = Força de tração nas hastes/((pi/4*Diâmetro da torneira^(2))-(Diâmetro da torneira*Espessura da Cotter))

Tensão de cisalhamento permissível para cotter

Vai Tensão de cisalhamento permitida = Força de tração nas hastes/(2*Largura média da chaveta*Espessura da Cotter)

Tensão de cisalhamento permissível para espigão

Vai Tensão de cisalhamento permitida = Força de tração nas hastes/(2*Distância da torneira*Diâmetro da torneira)

Momento Polar de Inércia do Eixo Circular Oco

Vai Momento de inércia polar do eixo = (pi*(Diâmetro Externo do Eixo^(4)-Diâmetro interno do eixo^(4)))/32

Amplitude de tensão

Vai Amplitude de Tensão = (Tensão máxima na ponta da rachadura-Estresse Mínimo)/2

Momento Polar de Inércia do Eixo Circular Sólido

Vai Momento Polar de Inércia = (pi*Diâmetro do eixo^4)/32

< 17 Tensão máxima de cisalhamento e teoria da tensão principal Calculadoras

Fator de segurança para estado triaxial de tensão

Vai Fator de segurança = Resistência à tração/sqrt(1/2*((Estresse Normal 1-Estresse Normal 2)^2+(Estresse Normal 2-Estresse Normal 3)^2+(Estresse Normal 3-Estresse Normal 1)^2))

Diâmetro do eixo dado valor permissível de tensão máxima de princípio

Vai Diâmetro do eixo do MPST = (16/(pi*Tensão máxima do princípio no eixo)*(Momento de flexão no eixo+sqrt(Momento de flexão no eixo^2+Momento de Torção no Eixo^2)))^(1/3)

Valor Permissível de Tensão Máxima de Princípio

Vai Tensão máxima do princípio no eixo = 16/(pi*Diâmetro do eixo do MPST^3)*(Momento de flexão no eixo+sqrt(Momento de flexão no eixo^2+Momento de Torção no Eixo^2))

Diâmetro do eixo dado Princípio da tensão de cisalhamento máxima Teoria da tensão de cisalhamento

Vai Diâmetro do eixo do MSST = (16/(pi*Tensão máxima de cisalhamento no eixo do MSST)*sqrt(Momento fletor no eixo para MSST^2+Momento de torção no eixo para MSST^2))^(1/3)

Momento de flexão dado a tensão de cisalhamento máxima

Vai Momento fletor no eixo para MSST = sqrt((Tensão máxima de cisalhamento no eixo do MSST/(16/(pi*Diâmetro do eixo do MSST^3)))^2-Momento de torção no eixo para MSST^2)

Momento de torção dado a tensão de cisalhamento máxima

Vai Momento de torção no eixo para MSST = sqrt((pi*Diâmetro do eixo do MSST^3*Tensão máxima de cisalhamento no eixo do MSST/16)^2-Momento fletor no eixo para MSST^2)

Tensão de cisalhamento máxima em eixos

Vai Tensão máxima de cisalhamento no eixo do MSST = 16/(pi*Diâmetro do eixo do MSST^3)*sqrt(Momento fletor no eixo para MSST^2+Momento de torção no eixo para MSST^2)

Fator de segurança para estado de tensão biaxial

Vai Fator de segurança = Resistência à tração/(sqrt(Estresse Normal 1^2+Estresse Normal 2^2-Estresse Normal 1*Estresse Normal 2))

Momento de torção dado o momento de flexão equivalente

Vai Momento de torção no eixo para MSST = sqrt((Momento fletor equivalente do MSST-Momento fletor no eixo para MSST)^2-Momento fletor no eixo para MSST^2)

Momento de flexão equivalente dado o momento de torção

Vai Momento fletor equivalente do MSST = Momento fletor no eixo para MSST+sqrt(Momento fletor no eixo para MSST^2+Momento de torção no eixo para MSST^2)

Fator de segurança dado valor permissível de tensão máxima de cisalhamento

Vai Fator de segurança do eixo = 0.5*Resistência ao escoamento no eixo do MSST/Tensão máxima de cisalhamento no eixo do MSST

Valor permitido de tensão máxima de cisalhamento

Vai Tensão máxima de cisalhamento no eixo do MSST = 0.5*Resistência ao escoamento no eixo do MSST/Fator de segurança do eixo

Resistência ao escoamento em cisalhamento Teoria da tensão de cisalhamento máxima

Vai Resistência ao cisalhamento no eixo do MSST = 0.5*Fator de segurança do eixo*Tensão máxima do princípio no eixo

Tensão de escoamento em cisalhamento dado o valor permissível da tensão máxima de princípio

Vai Resistência ao escoamento no eixo do MPST = Tensão máxima do princípio no eixo*Fator de segurança do eixo

Valor admissível da tensão máxima do princípio usando o fator de segurança

Vai Tensão máxima do princípio no eixo = Resistência ao escoamento no eixo do MPST/Fator de segurança do eixo

Fator de segurança dado valor permissível de tensão máxima de princípio

Vai Fator de segurança do eixo = Resistência ao escoamento no eixo do MPST/Tensão máxima do princípio no eixo

Fator de segurança dado o Estresse Final e Estresse de Trabalho

Vai Fator de segurança = Estresse de fratura/Estresse de trabalho

Fator de segurança para estado triaxial de tensão Fórmula

Definir o fator de segurança?

O fator de segurança (FoS) é a capacidade da capacidade estrutural de um sistema de ser viável além de suas cargas esperadas ou reais. Um FoS pode ser expresso como uma razão que compara a resistência absoluta com a carga real aplicada, ou pode ser expresso como um valor constante que uma estrutura deve atender ou exceder de acordo com a lei, especificação, contrato ou padrão.

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