Carregamento de Impacto em uma Viga Cantilever

Considere uma viga cantilever fixada em uma extremidade, com uma seção transversal circular.

Se um objeto é derrubado na extremidade livre do cantilever de uma altura h, então a energia potencial da massa é convertida em energia cinética. Essa energia cinética é então transferida para o cantilever devido à carga de impacto.

A energia máxima de deformação na extremidade fixa é expressa em termos do momento fletor, onde o momento fletor a uma distância x da extremidade livre é escrito como um produto negativo do peso do objeto e da distância x.

Integrar a equação da energia de deformação e reorganizar os termos expressa a carga máxima.

A tensão máxima que ocorre é proporcional à carga máxima e inversamente proporcional ao momento de inércia do balanço.

Substituindo o valor da carga máxima em termos de energia de deformação e reescrevendo o momento de inércia em termos de volume do cantilever dá a expressão para a tensão máxima em termos do módulo de elasticidade e da energia de deformação desenvolvida no balanço.