Perda de estabilidade

Flambagem

A flambagem ou encurvadura é um fenômeno que ocorre em peças esbeltas (peças onde a área de secção transversal é pequena em relação ao seu comprimento), quando submetidas a um esforço de compressão axial.

A flambagem acontece quando a peça sofre flexão tranversalmente devido à compressão axial.

A flambagem é considerada uma instabilidade elástica, assim, a peça pode perder sua estabilidade sem que o material já tenha atingido a sua tensão de escoamento. Este colapso ocorrerá sempre na direção do eixo de menor momento de inércia de sua seção transversal. A tensão crítica para ocorrer a flambagem não depende da tensão de escoamento do material, mas da seu módulo de Young.

Pcr - carga crítica de flambagem: faz com que a peça comece a flambar. Unidade - N

Equilíbrio estável: P < Pcr- não há flambagem

Equilíbrio indiferente: P = Pcr

Equilíbrio instável: P > Pcr

Figura : Experimento mostrando o efeito das extremidades sobre o fenômeno de flambagem.

Fórmula de Euler

Quando a flambagem ocorre na fase elástica do material, a carga crítica ( Pcr ) é dada pela fórmula de Euler:

E = módulo de elasticidade longitudinal do material em pascal

I = menor dos momentos de inércia da secção em m4

Lf = comprimento de flambagem da peça em metros

Para determinar se uma peça irá sofrer flambagem ou compressão, temos que calcular o seu índice de esbeltez e compara-lo ao índice de esbeltez crítico. Esse índice de esbeltez é padronizado para todos os materiais.

Se o índice de esbeltez crítico for maior que o índice de esbeltez padronizado do material, a peça sofre flambagem, se for menor, a peça sofre compressão.

Se P < PCR => A coluna permanecerá reta e terá seu comprimento

reduzido sob uma tensão axial uniforme(compressiva)

σ = P / A (equilíbrio estável)

Se P = PCR => Configurações vizinha também satisfazem o equilíbrio

(equilíbrio neutro)

Comprimento de Flambagem

Peças engastadas e livres

Para esse tipo de peça, o comprimento de flambagem é o dobro do comprimento da peça, ou seja:

Lf = 2L

Peças bi-articuladas

Para esse tipo de peça, o comprimento de flambagem é igual o comprimento da peça, ou seja:

Lf = L

Peças articuladas e engastadas

Para esse tipo de peça, o comprimento de flambagem