O que é a torção?

Uma barra de secção uniforme fixada numa extremidade e sujeita a um binário na extremidade extrema que é aplicado normalmente no seu eixo irá torcer para algum ângulo que é proporcional ao binário aplicado. Isto supõe que a barra não seja tensionada a um nível superior ao seu limite elástico. Esta página inclui várias fórmulas que permitem calcular os ângulos de torção e as tensões máximas resultantes. As equações são baseadas nas seguintes hipóteses

1) A barra é reta e de seção uniforme
2) O material da barra tem propriedades uniformes.
3) A única carga é o torque aplicado que é aplicado normalmente ao eixo da barra.
4) A barra é tensionada dentro de seu limite elástico.

Nomenclatura

T = torque (Nm)
l = comprimento da barra (m)
J = Momento polar de inércia.(Seções circulares) ( m^4)
J' = Momento polar de inércia.(Seções não circulares) ( m^4 )
K = Fator substituindo J por seções não circulares.( m^4)
r = distância radial do ponto do centro da seção (m)
ro = raio da seção OD (m)
τ = tensão de corte (N/m^2)
G Módulo de rigidez (N/m^2)
θ = ângulo de torção (radianos)

Fórmulas

Fórmulas para barras de seção circular

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Fórmulas para barras de seção não - circular.

Barras de seção não - circular tendem a se comportar de forma não simétrica quando sob torque e seções planas a não permanecerem planas. Além disso, a distribuição das tensões em uma seção não é necessariamente linear.

A fórmula geral de rigidez torcional das barras da seção não circular é a que se mostra abaixo do fator J' é dependente das dimensões da seção e alguns valores típicos são mostrados abaixo. Para a seção circular J' = J.

Para mais informações, você também pode assistir ao vídeo abaixo.