23.2 : Principais tensões

A representação gráfica das equações de tensão normal e de cisalhamento é representada por um círculo, demonstrando a interação entre essas tensões sob diferentes condições angulares. O centro deste círculo C, localizado no eixo vertical, representa a tensão normal média, enquanto seu raio mostra a faixa de variações de tensão. Nos pontos A e B, onde o círculo intercepta o eixo horizontal, são observadas as tensões normais máxima e mínima, ocorrendo sem tensão de cisalhamento. Esses pontos de articulação definem os planos de tensão principais, onde existe apenas a tensão normal, conhecida como tensão principal.

Para determinar os valores das tensões normais máxima e mínima, deve-se ajustar a tensão média pelo raio do círculo. A identificação do plano principal que carrega a tensão normal máxima ou mínima requer a inserção do parâmetro angular na equação da tensão normal.

Os pontos ao longo do diâmetro vertical do círculo indicam áreas de tensão de cisalhamento máxima, que surgem quando a tensão normal é igual à tensão média. Esta condição leva a duas orientações, cada uma com 90° de distância, identificando os locais de pico de tensão de cisalhamento.

Uma observação importante é a diferença angular de 45° entre os planos que sofrem tensão de cisalhamento máxima e os planos de tensão principais. Esta relação geométrica destaca a conexão essencial entre as tensões normais e de cisalhamento, fornecendo informações fundamentais sobre a distribuição de tensões e a interação dentro dos materiais sob vários cenários de carregamento.