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Tensão máxima de cisalhamento e teoria da tensão principal

✖O diâmetro do eixo da ASME é o diâmetro exigido do eixo de acordo com o Código da Sociedade Americana de Engenheiros Mecânicos para projeto de eixo.ⓘ Diâmetro do eixo da ASME [d_ASME]			+10% -10%
✖Momento de torção no eixo é a reação induzida em um elemento de eixo estrutural quando uma força ou momento externo é aplicado ao elemento, causando a torção do elemento.ⓘ Momento de Torção no Eixo [Mt_shaft]			+10% -10%
✖O Fator de Fadiga de Choque Combinado do Momento de Torção é um fator que explica o choque combinado e a carga de fadiga aplicada com o momento de torção.ⓘ Fator de Fadiga de Choque Combinado do Momento de Torção [k_t]			+10% -10%
✖O Fator de Fadiga de Choque Combinado do Momento de Flexão é um fator que explica o choque combinado e a carga de fadiga aplicada com o momento de flexão.ⓘ Fator de Fadiga de Choque Combinado do Momento de Flexão [k_b]			+10% -10%
✖Momento de flexão no eixo é a reação induzida em um elemento de eixo estrutural quando uma força ou momento externo é aplicado ao elemento, fazendo com que o elemento se dobre.ⓘ Momento de flexão no eixo [M_b]			+10% -10%

✖A tensão de cisalhamento máxima no eixo da ASME é a quantidade máxima de tensão de cisalhamento resultante das forças de cisalhamento e é calculada usando o código ASME para projeto de eixo.ⓘ Princípio Tensão de cisalhamento Tensão de cisalhamento máxima Teoria da falha [𝜏_{max ASME}]

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Fórmula

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Princípio Tensão de cisalhamento Tensão de cisalhamento máxima Teoria da falha

Fórmula

`"𝜏"_{"max ASME"} = 16/(pi*"d"_{"ASME"}^3)*sqrt(("Mt"_{"shaft"}*"k"_{"t"})^2+("k"_{"b"}*"M"_{"b"})^2)`

Exemplo

`"150.51N/mm²"=16/(pi*("48mm")^3)*sqrt(("3.3E5N*mm"*"1.3")^2+("1.8"*"1.8E6N*mm")^2)`

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Princípio Tensão de cisalhamento Tensão de cisalhamento máxima Teoria da falha Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

Tensão máxima de cisalhamento no eixo da ASME = 16/(pi*Diâmetro do eixo da ASME^3)*sqrt((Momento de Torção no Eixo*Fator de Fadiga de Choque Combinado do Momento de Torção)^2+(Fator de Fadiga de Choque Combinado do Momento de Flexão*Momento de flexão no eixo)^2)
𝜏_{max ASME} = 16/(pi*d_ASME^3)*sqrt((Mt_shaft*k_t)^2+(k_b*M_b)^2)
Esta fórmula usa 1 Constantes, 1 Funções, 6 Variáveis

Constantes Usadas

pi - Constante de Arquimedes Valor considerado como 3.14159265358979323846264338327950288

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

Tensão máxima de cisalhamento no eixo da ASME - (Medido em Pascal) - A tensão de cisalhamento máxima no eixo da ASME é a quantidade máxima de tensão de cisalhamento resultante das forças de cisalhamento e é calculada usando o código ASME para projeto de eixo.
Diâmetro do eixo da ASME - (Medido em Metro) - O diâmetro do eixo da ASME é o diâmetro exigido do eixo de acordo com o Código da Sociedade Americana de Engenheiros Mecânicos para projeto de eixo.
Momento de Torção no Eixo - (Medido em Medidor de Newton) - Momento de torção no eixo é a reação induzida em um elemento de eixo estrutural quando uma força ou momento externo é aplicado ao elemento, causando a torção do elemento.
Fator de Fadiga de Choque Combinado do Momento de Torção - O Fator de Fadiga de Choque Combinado do Momento de Torção é um fator que explica o choque combinado e a carga de fadiga aplicada com o momento de torção.
Fator de Fadiga de Choque Combinado do Momento de Flexão - O Fator de Fadiga de Choque Combinado do Momento de Flexão é um fator que explica o choque combinado e a carga de fadiga aplicada com o momento de flexão.
Momento de flexão no eixo - (Medido em Medidor de Newton) - Momento de flexão no eixo é a reação induzida em um elemento de eixo estrutural quando uma força ou momento externo é aplicado ao elemento, fazendo com que o elemento se dobre.

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

Diâmetro do eixo da ASME: 48 Milímetro --> 0.048 Metro (Verifique a conversão aqui)
Momento de Torção no Eixo: 330000 Newton Milímetro --> 330 Medidor de Newton (Verifique a conversão aqui)
Fator de Fadiga de Choque Combinado do Momento de Torção: 1.3 --> Nenhuma conversão necessária
Fator de Fadiga de Choque Combinado do Momento de Flexão: 1.8 --> Nenhuma conversão necessária
Momento de flexão no eixo: 1800000 Newton Milímetro --> 1800 Medidor de Newton (Verifique a conversão aqui)

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na fórmula

𝜏_{max ASME} = 16/(pi*d_ASME^3)*sqrt((Mt_shaft*k_t)^2+(k_b*M_b)^2) --> 16/(pi*0.048^3)*sqrt((330*1.3)^2+(1.8*1800)^2)

Avaliando ... ...

𝜏_{max ASME} = 150510010.712373

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

150510010.712373 Pascal -->150.510010712373 Newton por Milímetro Quadrado (Verifique a conversão aqui)

RESPOSTA FINAL

150.510010712373 ≈ 150.51 Newton por Milímetro Quadrado <-- Tensão máxima de cisalhamento no eixo da ASME

(Cálculo concluído em 00.020 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!

< 5 Código ASME para projeto de eixo Calculadoras

Momento de flexão equivalente quando o eixo é submetido a cargas flutuantes

Vai Momento de flexão equivalente para carga flutuante = Fator de Fadiga de Choque Combinado do Momento de Flexão*Momento de flexão no eixo+sqrt((Momento de Torção no Eixo*Fator de Fadiga de Choque Combinado do Momento de Torção)^2+(Fator de Fadiga de Choque Combinado do Momento de Flexão*Momento de flexão no eixo)^2)

Diâmetro do eixo dado tensão de cisalhamento principal

Vai Diâmetro do eixo da ASME = (16/(pi*Tensão máxima de cisalhamento no eixo da ASME)*sqrt((Momento de Torção no Eixo*Fator de Fadiga de Choque Combinado do Momento de Torção)^2+(Fator de Fadiga de Choque Combinado do Momento de Flexão*Momento de flexão no eixo)^2))^(1/3)

Princípio Tensão de cisalhamento Tensão de cisalhamento máxima Teoria da falha

Vai Tensão máxima de cisalhamento no eixo da ASME = 16/(pi*Diâmetro do eixo da ASME^3)*sqrt((Momento de Torção no Eixo*Fator de Fadiga de Choque Combinado do Momento de Torção)^2+(Fator de Fadiga de Choque Combinado do Momento de Flexão*Momento de flexão no eixo)^2)

Projeto do eixo usando o código ASME

Vai Tensão máxima de cisalhamento = (16*sqrt((Fator Combinado de Choque e Fadiga para Flexão*Momento de flexão)^2+(Fator Combinado de Choque e Fadiga para Torção*Momento de torção)^2))/(pi*Diâmetro do eixo^3)

Momento de torção equivalente quando o eixo é submetido a cargas flutuantes

Vai Momento de Torção Equivalente para Carga Flutuante = sqrt((Momento de Torção no Eixo*Fator de Fadiga de Choque Combinado do Momento de Torção)^2+(Fator de Fadiga de Choque Combinado do Momento de Flexão*Momento de flexão no eixo)^2)

Princípio Tensão de cisalhamento Tensão de cisalhamento máxima Teoria da falha Fórmula

Definir Teoria da Falha da Tensão Máxima de Cisalhamento

A teoria da Tensão de cisalhamento máxima afirma que a falha ocorre quando a tensão de cisalhamento máxima de uma combinação de tensões principais iguala ou excede o valor obtido para a tensão de cisalhamento no escoamento no ensaio de tração uniaxial.

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