17.7 : Componentes do Estresse

A análise de tensão sob múltiplas condições de carregamento é complexa, necessitando de uma compreensão abrangente das tensões normais e de cisalhamento. Considere um pequeno cubo no ponto O, sujeito a tensões em todas as seis faces, visíveis ou não. Os componentes de tensão normal σ_x, σ_y, σz_ atuam perpendicularmente aos eixos x, y e z. Os componentes da tensão de cisalhamento τ_xy e τ_xz são exercidos em faces perpendiculares a esses eixos.

Curiosamente, as faces ocultas do cubo também sofrem essas tensões, iguais e opostas às das faces visíveis, garantindo o equilíbrio. À medida que o comprimento lateral do cubo se aproxima de zero, a diferença entre as tensões em O e aquelas nas faces do cubo torna-se insignificante.

O exame das forças que atuam no cubo leva a relações cruciais entre os componentes da tensão de cisalhamento: τ_xy é igual a τ_yx, τ_yz é igual a τ_zy e τzx é igual a τ_xz, indicando que apenas seis componentes de tensão, e não nove, definem a condição de tensão em um ponto.

É importante ressaltar que o cisalhamento não pode ocorrer em apenas um plano. Uma tensão de cisalhamento igual deve ser aplicada em outro plano perpendicular ao primeiro. Finalmente, a situação de tensão interpretada pode variar dependendo da orientação do elemento considerado, destacando a complexidade da análise de tensão sob múltiplas condições de carregamento.