Vasos de pressão

- UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE ESCOLA DE ENGENHARIA INDUSTRIAL METALÚRGICA DE VOLTA REDONDA PROFESSORA: SALETE SOUZA DE OLIVEIRA BUFFONI DISCIPLINA: RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS

Vasos de Pressão
Introdução A tensão plana existe praticamente em todas as estruturas comuns, incluindo prédios máquinas, veículos e aeronaves.

Objetivo: Apresentar aplicações práticas envolvendo tensão plana • Vasos de pressão – Tanques de ar comprimido e tubulação de água. Determinação das tensões e deformações nas paredes dessas estruturas devido a pressões internas oriundas dos gases ou líquidos comprimidos.

Vasos de Pressão São estruturas fechadas contendo líquidos ou gases sob pressão.

Exemplos: Tanques, tubos e cabines pressurizadas em aeronaves e veículos espaciais.

Vasos de Pressão de paredes finas (Estruturas de Cascas) – Cúpulas de telhados, asas de aviões e cascos de submarinos. A relação r t > 10 , onde r é o raio e t é a espessura da parede.

Salete Souza de Oliveira Buffoni

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Considere o vaso de pressão de parede fina da Figura 1, pode ser um tanque de ar comprimido.

Figura 1 – Vaso de pressão esférico. (Gere,2003)

Figura 2- Seção transversal de vaso de pressão esférico mostrando o raio interno r, a espessura da parede t e a pressão interna p. (Gere, 2003). Considerações: A pressão interna p é maior que a pressão externa. Vamos cortar a esfera em um plano diametral vertical, como na Figura 3 e isolar metade da casca e seu conteúdo fluído como um único corpo livre.

Figura 3- Tensões de tração σ na parede de um vaso de pressão esférico

Salete Souza de Oliveira Buffoni

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A força de pressão resultante é:
P = p πr 2

( )

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Em que r é o raio interno da esfera. P é a pressão interna resultante que é a pressão interna acima da pressão agindo no exterior do vaso. Se as pressões internas e externas forem as mesmas, nenhuma tensão é desenvolvida na parede do vaso. Devido a simetria, a tensão de tração σ é uniforme ao redor da