Análise de falha por cisalhamento
Introdução
Em geral
A tensão de cisalhamento, tensão de cisalhamento, tensão de cisalhamento ou tensão tangencial[1] é aquela que, uma vez fixo um plano, atua tangencialmente a ele. Geralmente é representado pela letra grega tau (Fig. 1). Nas peças prismáticas, as tensões de cisalhamento aparecem em caso de aplicação de uma força cortante ou de um momento torcional "Torção (engenharia)").[2][3].
Em membros alongados, como vigas e pilares, o plano de referência é geralmente paralelo à seção transversal (isto é, perpendicular ao eixo longitudinal). Ao contrário da tensão normal, é mais difícil de apreciar em vigas, uma vez que o seu efeito é menos evidente.
Tensão de cisalhamento média
Um problema que surge no seu cálculo se deve ao fato das tensões não estarem distribuídas uniformemente sobre uma área. Se quiser obter a tensão média, aplica-se a fórmula:.
onde V (letra comumente utilizada para designar esta força) representa a força cortante e A representa a área da seção sobre a qual está sendo aplicada. Neste caso, a tensão de cisalhamento, como o nome sugere, corta uma peça. Nesta imagem (Fig. 2.), o parafuso e o perno apresentam tensão de cisalhamento quando cortados pelas peças que unem (linha verde).
Fórmula Collignon-Jourawski
Contenido
Si se requiere encontrar la tensión cortante debida a una fuerza cortante en un punto específico, lo cual es común en vigas, se usa la siguiente fórmula, conocida como fórmula de Collignon (1877):.
donde V representa la fuerza cortante, m primer momento de área parcial (que coincide con el producto del centroide y el área que se abarca desde un extremo hasta el punto donde se quiere encontrar el esfuerzo):.
I el momento de inercia de la sección total respecto a un eje perpendicular a la dirección del cortante y el espesor de la figura a lo largo de un eje perpendicular a la dirección del cortante. En esta fórmula tanto el segundo momento de área, como el primer momento de área parcial se toman con respecto a la fibra neutra de la pieza.