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    Como calcular o módulo de plástico

    Os engenheiros usam o módulo de seção da seção transversal de um feixe como um dos determinantes da força do feixe. Em alguns casos, eles empregam o módulo elástico sob a suposição de que, depois que uma força de deformação é removida, o feixe retorna à sua forma original. Nos casos em que o comportamento plástico é dominante, o que significa que a deformação é permanente em algum grau, eles têm que calcular o módulo de plástico. Este é um cálculo simples quando a viga tem uma seção transversal simétrica e o material da viga é uniforme, mas quando a seção transversal ou a composição da viga é irregular, é necessário dividir a seção transversal em pequenos retângulos, calcular o módulo para cada retângulo e Resumindo os resultados.

    Vigas retangulares transversais

    Quando você aplica tensão a um ponto em um feixe, ela sujeita parte do feixe a uma força de compressão e a outra parte a uma força de tensão. O eixo neutro de plástico (PNA) é a linha através da seção transversal do feixe que separa a área sob compressão daquela sob tensão. Essa linha é paralela à direção do estresse aplicado. Uma maneira de definir o módulo de plástico (Z) é como o primeiro momento de área sobre este eixo quando as áreas acima e abaixo do eixo são iguais.

    Se A C e A T são as áreas da seção transversal sob compressão e sob tensão, respectivamente, e d C e d T são as distâncias dos centróides das áreas sob compressão e sob tensão do PNA, o módulo de plástico pode ser calculado com a seguinte fórmula:

    Z = A C> d C + A T> d T

    Para um feixe retangular uniforme de altura d largura b, isso reduz a:

    Z = bd 2/4

    Feixes não uniformes e não simétricos

    Quando uma viga não tem uma simetria seção transversal ou o feixe é composto de mais de um material, as áreas acima e abaixo do ANP podem ser diferentes, dependendo do momento da tensão aplicada. A localiza�o do PNA e o c�culo do m�ulo de pl�tico tornam-se processos de m�tiplos passos que envolvem a divis� da �ea da sec�o transversal do feixe em pol�gonos, tendo cada um territ�ios iguais submetidos a for�s de compress� e tens�. O momento plástico do feixe torna-se assim um somatório das áreas sob compressão, multiplicado pela distância de cada área ao centróide de compressão e multiplicado pela resistência à tração daquela seção, que é então adicionada à mesma soma para as seções sob tensão.

    O momento tem um componente positivo e negativo, dependendo da direção da tensão, do eixo e da combinação de materiais no feixe. O módulo de plástico para o feixe é assim a soma dos momentos positivos e negativos divididos pela resistência do material do primeiro polígono na série de somatórios para o momento plástico.

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