Tensão de Tração em Parafuso
Calcula a tensão de tração em um parafuso, σ = F_b ÷ A_t, a partir da força total de tração no parafuso F_b (N) e da área de tensão A_t (mm²). É a verificação básica de resistência de um parafuso tracionado: a tensão atuante (força dividida pela área resistente) deve ser menor que a resistência do material com margem de segurança. A força F_b é a carga total que o parafuso suporta — em uma junta pré-carregada, é a pré-carga mais a parcela da carga externa que chega ao parafuso (F_i + C·P). A tensão resultante é comparada com a tensão de prova S_p (o limite até onde o parafuso pode ser carregado sem deformação permanente — tipicamente 85-90% do escoamento) ou com a resistência última, conforme o critério. A classe de resistência do parafuso (gravada na cabeça: 8.8, 10.9, 12.9 em métricos; ou graus SAE 2, 5, 8) define essas tensões admissíveis — um parafuso classe 8.8 tem tensão de prova de 580-600 MPa, um 12.9 chega a ~970 MPa. Verificar que σ não excede o admissível, considerando a pré-carga e a carga de serviço, é essencial: parafusos sobrecarregados escoam (perdem a pré-carga) ou rompem. Junto com a verificação de fadiga e de separação, define a segurança da união tracionada. Informe a força total no parafuso e a área de tensão.
Resultado
—
Tensão de tração em parafuso
A tensão de tração em um parafuso é σ = F_b ÷ A_t, a partir da força total de tração no parafuso F_b e da área de tensão A_t. É a verificação básica de resistência de um parafuso tracionado: a tensão atuante (força dividida pela área resistente) deve ser menor que a resistência do material com margem de segurança. A força F_b é a carga total que o parafuso suporta — em uma junta pré-carregada, é a pré-carga mais a parcela da carga externa que chega ao parafuso (F_i + C·P). A tensão resultante é comparada com a tensão de prova S_p (o limite até onde o parafuso pode ser carregado sem deformação permanente — tipicamente 85-90% do escoamento) ou com a resistência última, conforme o critério. A classe de resistência do parafuso (gravada na cabeça: 8.8, 10.9, 12.9 em métricos; ou graus SAE 2, 5, 8) define essas tensões admissíveis — um parafuso classe 8.8 tem tensão de prova de 580-600 MPa, um 12.9 chega a ~970 MPa. Verificar que σ não excede o admissível, considerando a pré-carga e a carga de serviço, é essencial: parafusos sobrecarregados escoam (perdem a pré-carga) ou rompem. Junto com a verificação de fadiga e de separação, define a segurança da união tracionada. Informe a força total no parafuso e a área de tensão.
Ferramentas Relacionadas
Área de Tensão de Parafuso (Métrico)
Calcula a área de tensão (área resistente) de um parafuso de rosca métrica, A_t = (π/4)·(d − 0,9382·p)², a partir do diâmetro nominal d (mm) e do passo da rosca p (mm). A área de tensão é a seção transversal EFETIVA que resiste à tração em um parafuso rosqueado — e ela NÃO é a área do diâmetro nominal (que seria do cilindro liso) nem a área do diâmetro de raiz (o fundo do filete). Por causa da geometria helicoidal da rosca, a ruptura por tração ocorre em uma seção intermediária, e ensaios mostraram que ela corresponde a um diâmetro efetivo igual à média entre o diâmetro de passo e o de raiz, levando à fórmula com o termo 0,9382·p (uma constante geométrica da rosca métrica ISO, de perfil triangular a 60°). A área de tensão é o parâmetro fundamental para todos os cálculos de resistência do parafuso: a pré-carga, a tensão de tração, a carga de prova e a resistência última são todas calculadas multiplicando A_t pela tensão correspondente do material. Usar a área errada (a do diâmetro nominal, maior) superestimaria a resistência e levaria a uniões subdimensionadas. Tabelas de parafusos listam A_t para cada combinação de diâmetro e passo; esta fórmula a calcula para qualquer rosca métrica. Informe o diâmetro nominal e o passo da rosca.
Tensão Verdadeira
Calcula a tensão verdadeira, σ_v = s × (1 + e), a partir da tensão de engenharia s (MPa) e da deformação de engenharia e. A tensão de engenharia usa a área inicial do corpo de prova, mas durante o ensaio de tração a seção real diminui; a tensão verdadeira corrige isso usando a área instantânea (assumindo volume constante na região uniforme), resultando sempre em valor maior que a de engenharia. É essencial para construir a curva tensão-deformação real e modelar o encruamento (σ = K·εⁿ). O resultado vem na mesma unidade da tensão de entrada. Informe a tensão de engenharia e a deformação de engenharia.
Comprimento de Ruptura do Papel
Calcula o comprimento de ruptura (autorruptura) do papel, L = índice de tração / 9,80665, em km — o comprimento de uma tira de papel que, pendurada pela ponta, se romperia sob o próprio peso. É uma forma intuitiva e clássica de expressar a resistência à tração, independente da gramatura. Papéis comuns rompem por volta de 3–8 km; papéis de alta resistência, mais. Informe o índice de tração (N·m/g).
Os resultados desta ferramenta têm caráter apenas informativo e educativo e não constituem aconselhamento profissional, financeiro, médico, jurídico, tributário ou contábil. Confirme decisões importantes com um profissional qualificado e fontes oficiais.