🏗️💰 Laboratório Virtual: Mecânica Estrutural (Círculo de Mohr e Von Mises) & Engenharia Econômica (VPL, TIR e Payback)

Análise de Estado Plano de Tensões (σ₁, σ₂, τ_max, Rotação 2θ e Escoamento Dúctil) e Viabilidade Financeira de Projetos de Engenharia Elétrica por Fluxo de Caixa Descontado.

📐 Presets de Carregamento Estrutural
Tensão Normal Eixo X (σ_x): +120 MPa
Compressão (-200)0Tração (+200 MPa)
Tensão Normal Eixo Y (σ_y): -40 MPa
Compressão (-200)0Tração (+200 MPa)
Tensão de Cisalhamento (τ_xy): +60 MPa
-150 MPa0+150 MPa
Ângulo do Plano de Corte (θ): 18.4° (2θ = 36.8°)
0°90°180°
Limite de Escoamento do Aço (σ_esc): 250 MPa
Aço A36 (250)Aço 1045 (350)Alta Resist. (450)
🟢 ESTRUTURA SEGURA (FS = 1,41 ≥ 1,0): Tensão equivalente de Von Mises abaixo do escoamento plástico.
Tensão Média (σ_med) / Raio R 40.0 | 100.0 MPa
Tensões Principais (σ₁, σ₂) 140.0 / -60.0 MPa
Cisalhamento Máx (τ_max) / θ_p1 100.0 MPa | 18.4°
Von Mises (σ') / Fator Seg. (FS) 177.8 MPa | FS=1.41
Tensões no Plano Rotacionado de θ: (σ_x', σ_y', τ_x'y') σ_x'=140.0 | σ_y'=-60.0 | τ_x'y'=0.0 MPa
Círculo de Mohr no Plano (σ, τ) & Elemento Diferencial Rotacionado de θ
◯ Círculo de Mohr ●──● Diâmetro Rotacionado (2θ) ◆ Principais (σ₁, σ₂)
Física do Estado Plano de Tensões e Círculo de Mohr: Um elemento submetido a tensões (σ_x, σ_y, τ_xy) experimenta em um plano inclinado de θ tensões que descrevem parametricamente uma circunferência de centro C(σ_med, 0) com σ_med = (σ_x + σ_y)/2 e raio R = τ_max = √[((σ_x - σ_y)/2)² + τ_xy²]. Girar o plano físico de corte por um ângulo θ equivale a girar o diâmetro no Círculo de Mohr por um ângulo duplo 2θ! Para materiais metálicos dúcteis (como eixos de motores e torres de transmissão de aço), a falha por escoamento é governada pelo Critério da Máxima Energia de Distorção de Hencky-Von Mises: σ' = √(σ₁² - σ₁·σ₂ + σ₂²) ≤ σ_esc.