Fator de segurança para estado triaxial de tensão Calculadora

✖A resistência ao escoamento 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%
✖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

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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

`"3.000003"="154.2899N/mm²"/sqrt(1/2*(("87.5"-"51.43N/mm²")^2+("51.43N/mm²"-"51.430N/mm²")^2+("51.430N/mm²"-"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 ao escoamento 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) - 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: 154.2899 Newton/milímetro quadrado --> 154289900 Pascal (Verifique a conversão aqui)
Estresse normal 1: 87.5 --> Nenhuma conversão necessária
Estresse normal 2: 51.43 Newton/milímetro quadrado --> 51430000 Pascal (Verifique a conversão aqui)
Estresse normal 3: 51.43 Newton/milímetro quadrado --> 51430000 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)) --> 154289900/sqrt(1/2*((87.5-51430000)^2+(51430000-51430000)^2+(51430000-87.5)^2))

Avaliando ... ...

f_s = 3.00000315963983

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

3.00000315963983 --> Nenhuma conversão necessária

RESPOSTA FINAL

3.00000315963983 ≈ 3.000003 <-- 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!

< 10+ Parâmetros de projeto Calculadoras

Comprimento efetivo da bucha do acoplamento do pino com bucha dado o torque

Vai Comprimento Efetivo da Bucha de Acoplamento = 2*Torque transmitido pelo acoplamento/(Diâmetro externo da bucha para acoplamento*Número de pinos no acoplamento*Diâmetro do círculo primitivo dos pinos do acoplamento*Intensidade de pressão entre o flange do acoplamento)

Torque Transmitido pelo Acoplamento de Pino Buchado

Vai Torque transmitido pelo acoplamento = Intensidade de pressão entre o flange do acoplamento*Diâmetro externo da bucha para acoplamento*Comprimento Efetivo da Bucha de Acoplamento*Diâmetro do círculo primitivo dos pinos do acoplamento*Número de pinos no acoplamento/2

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))

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))

Comprimento efetivo da bucha em contato com o flange de entrada do acoplamento de pino com bucha

Vai Comprimento Efetivo da Bucha de Acoplamento = Forçar cada bucha de borracha ou pino de acoplamento/(Diâmetro externo da bucha para acoplamento*Intensidade de pressão entre o flange do acoplamento)

Torque transmitido pelo acoplamento de pino com bucha dada a força

Vai Torque transmitido pelo acoplamento = Forçar cada bucha de borracha ou pino de acoplamento*Diâmetro do círculo primitivo dos pinos do acoplamento*Número de pinos no acoplamento/2

Torque transmitido pelo acoplamento dado o diâmetro da bucha externa

Vai Torque transmitido pelo acoplamento = 0.5*10^6*Diâmetro externo da bucha para acoplamento^2*Diâmetro do círculo primitivo dos pinos do acoplamento*Número de pinos no acoplamento

Espessura da Borda Protetora do Acoplamento

Vai Espessura da borda protetora para acoplamento = 0.25*Diâmetro do eixo de acionamento para acoplamento

Espessura do Flange de Saída do Acoplamento

Vai Espessura do Flange de Saída do Acoplamento = 0.5*Diâmetro do eixo de acionamento para acoplamento

Comprimento do cubo do acoplamento de pino com bucha dado o diâmetro do eixo de acionamento

Vai Comprimento do cubo para acoplamento = 1.5*Diâmetro do eixo de acionamento para acoplamento

< 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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