Vasos de pressão de peças de parede fina - Exercícios resolvidos de Resistência dos materiais 1

O tanque do compressor de ar está sujeito a uma pressão interna de 0,63 MPa. Se o diâmetro interno do tanque for 550 mm e a espessura da parede for 6 mm, determine as componentes da tensão que agem no ponto A.

O tubo de extremidade aberta feito de cloreto de polivinil tem diâmetro interno de 100 mm e espessura de 5 mm. Se transportar água corrente à pressão de 0,42 MPa, determine o estado de tensão nas paredes do tubo.

O tanque cilíndrico de armazenamento despressurizado tem uma espessura de parede de 4,8 mm, é feitode uma aço com 400 Mpa de tensão de escoamento, possui uma altura máxima de 14,6 m e um diâmetro externo de 7,6 m. Determine:

a) A máxima altura h da água, que pode ser suportada pelo tanque se um coeficiente de segurança de 4,0 é desejado. Considere o peso específico da água igual a 9807 N/m³.
b) As tensões circunferencial e longitudinal se o tanque estiver completamente cheio.
c) Considere o fator de segurança de 4,0,o tanque poderia ser  utilizado nas condições da letra b? Justifique.

Um vaso de pressão esférico tem um diametro interno de 4,0 m e uma espessura de parede de 15 mm. O tanque será construido de aço estrutural que tem limite de escoamento de 250 Mpa. Se a pressão interna no vaso for de 1200 kpa, responda:

a) Este vaso pode ser tratado como uma peça de parede fina? Justifique.
b) Qual é a tensão na parede do vaso?
c) Qual é o coeficiente de segurança de projeto para este vaso em relação ao limite de escoamento?

Um tanque esférico de gás tem raio interno r = 1,5 m. Se for submetido a uma pressão interna p = 300 kPa, determine a espessura exigida para que a tensão normal máxima não ultrapasse 12 MPa.

Um tanque esférico pressurizado deverá ser fabricado com aço de 125 mm de espessura. Se for submetido a uma pressão interna p = 1,4 MPa, determine seu raio externo para que a tensão normal máxima não ultrapasse 105 MPa.

A figura mostra duas alternativas para apoiar o cilindro de parede fina. Determine o estado de tensão na parede do cilindro para ambas as alternativas, se o pistão P provocar uma pressão interna de 0,5 MPa. A parede tem espessura de 6 mm, e o raio interno do cilindro é 200 mm.

O tubo de extremidade aberta tem parede de espessura 2 mm e diâmetro interno 40 mm. Calcule a pressão que o gelo exerceu na parede interna do tubo para provocar a ruptura mostrada na figura. A tensão máxima que o material pode suportar na temperatura de congelamento é a . = 360 MPa. Mostre como a tensão age sobre um pequeno elemento de material imediatamente antes de o tubo falhar.

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