Módulo Plástico vs Momento de Inércia: Diferença e Comparação

O momento de inércia é definido como o total das massas de todas as partículas do corpo multiplicado pelo quadrado de suas respectivas distâncias perpendiculares ao eixo de rotação.

A área da seção transversal em cada lado do eixo neutro plástico é múltipla pela distância entre os centróides locais das duas áreas é chamada de módulo da seção plástica.

Principais lições

1. O módulo plástico mede a capacidade de um material de resistir à deformação plástica antes da falha.
2. O momento de inércia avalia a resistência de um objeto ao movimento rotacional com base em sua massa e forma.
3. Ambas as propriedades são cruciais para entender o comportamento estrutural e projetar sistemas de engenharia robustos.

Módulo Plástico vs Momento de Inércia

O módulo plástico é uma medida da capacidade de um membro estrutural de resistir à flexão depois de ter atingido seu força de escoamento e sofreu deformação plástica. O momento de inércia é uma medida de quão longe o material em um membro está do eixo neutro que não sofre deformação durante a dobra.

Módulo de plástico é um cross-secional propriedade, não uma propriedade material, mas um momento de inércia não é uma propriedade porque se refere à força necessária para mudar as velocidades.

O módulo de seção plástica é baseado na suposição de que todo o segmento cede.

O momento de inércia é um conceito de física que descreve o movimento de um sistema de partículas e um corpo rígido, enquanto o módulo de plástico é um conceito de engenharia estrutural.

Tanto o módulo plástico quanto o momento de inércia requerem a presença de um objeto ou material. O módulo plástico está relacionado com o ponto de deformação, enquanto o momento de inércia está relacionado com a velocidade de um determinado item.

Tabela de comparação

Parâmetros de comparação	Plástico Módulo	Momento de inércia
Avaliação	Dado por 'Z'	Dado por 'eu'
Fórmula	Zp = ACyC + ATyT	Eu = m × r ^ 2
Unidade SI	mm ^ 3	Kg m ^ 2
Classificação	É um tipo de módulo de seção	É classificado em baixo alto momento de inércia.
Usos para calcular	O momento plástico ou capacidade total de uma seção transversal	energia cinética rotacional e momento angular
Dependência	a localização do eixo neutro plástico	forma e tamanho do corpo, posição e orientação do eixo de rotação

 O que é Módulo Plástico? 

Primeiro, vamos saber sobre o termo módulo de seção, é um termo geométrico para uma determinada seção transversal que ajuda a planejar membros ou vigas de flexão.

Os módulos de seção elástico e plástico são as duas variantes do módulo de seção. A colocação da linha neutra plástica atua sobre o módulo plástico.

O PNA é um bloco que divide a seção transversal de modo que a força de tensão produzida pela área contraventada corresponda às forças de compressão produzidas pelo local comprimido.

Portanto, a área circundante acima da superfície e abaixo do PNA será a mesma para locais com tensão de escoamento constante, mas esta não é a preocupação para seções compostas.

É empregado para materiais que foram aprovados para escoamento elástico e onde o comportamento plástico é considerado um limite de longo prazo.

Para reduzir deformações irreversíveis, segue-se um plano máximo para ficar abaixo do limite plástico, diferenciando repetidamente a capacidade plástica de aumentar forças ou tensões.

O módulo de plástico está ajudando a determinar o momento de uma seção de plástico cruzado (Mp) ou a capacidade total Mp = FyZ. É a relação entre os dois termos, que é determinada pelo limite de escoamento do material (Fy) por Mp = Fy.

O módulo plástico e o módulo elástico são correlacionados por um fator de forma, representado por k, que é usado para mostrar a capacidade acima do limite elástico do material.

O que é um Momento de inércia? 

A propriedade da inércia é a resistência de um corpo à mudança em seu estado de repouso ou movimento.

Assim, o momento de inércia é conhecido como a quantidade dada por um corpo em oposição à aceleração angular, que é a massa total de cada partícula multiplicada pelo quadrado de sua distância ao eixo de rotação.

O momento de inércia é uma grandeza escalar. O momento de inércia é determinado pela posição e direção do eixo de rotação, pela forma e tamanho do corpo e pela distribuição da massa do corpo em torno do eixo de revolução.

O momento de inércia (I) também é a razão entre o momento angular líquido de um sistema (L) e sua velocidade angular (ω) em torno de um eixo principal, ou seja, I = L/ω

Em palavras simples, é uma capacidade que determina a quantidade de torque necessária para uma aceleração angular definida em um eixo de rotação.

A massa angular ou inércia rotacional é outro nome para o momento de inércia. A unidade SI de momento de inércia é kgm2. O momento de inércia pode ser expresso como: I = Σ miri2.

O momento de inércia é um tópico importante que aparece em quase todas as situações físicas, enquanto o momento angular é normalmente calculado usando o momento de inércia.

Diferença principal entre o módulo plástico e o momento de inércia

1. O módulo plástico é dado por 'Z' e o momento de inércia por 'I' respectivamente.
2. A fórmula do módulo plástico é Zp = ACyC + ATyT e momento de inércia I = m × r^2.
3. A unidade SI de módulo plástico e momento de inércia é mm^3 e kgm^2, respectivamente.
4. Módulo de seção plástica e elástica são tipos de módulo de seção, enquanto baixo e alto momento de inércia são dois tipos de momento de inércia.
5. O momento plástico de uma seção transversal é determinado através do módulo plástico, por outro lado, um momento de inércia é usado para calcular a energia cinética rotacional e o momento angular.
6. A localização do PNA determina o módulo plástico, e o momento de inércia é determinado pela forma e tamanho do corpo, bem como pela posição e orientação do eixo de rotação.

Referências

1. https://en.m.wikipedia.org/wiki/Section_modulus
2. https://en.m.wikipedia.org/wiki/Moment_of_inertia

Última atualização: 11 de junho de 2023