Qual é a diferença entre flexão e flexão devido ao esforço de cisalhamento?

Para entender isso, você terá que olhar para a definição dos diferentes tipos de tensões básicas. Existem as chamadas "tensões normais" (também tratadas como tensões de tração ou de compressão) e depois existem as "tensões de cisalhamento".

A Wikipedia possui um bom artigo e informações sobre tensão e o tensor de tensão de Cauchy, com esta figura mostrando as tensões normais e as tensões de cisalhamento nas superfícies de um determinado elemento cúbico (As três setas pretas representam uma tensão normal e duas tensões de cisalhamento em cada lado do o cubo):

(soure: File: Components stress tensor cartesian.svg - Wikipedia)

Com esse tensor de tensão e essas definições de tipos de tensão em mente, vamos agora dar uma olhada na flexão e na "tensão de flexão".

"Flexão" ou "estresse por flexão" é, por assim dizer, não um desses dois tipos básicos de estresse em si. É um termo que descreve uma distribuição localmente variada de tensões dentro de uma determinada estrutura, que resulta novamente de momentos de flexão localmente variados gerados por forças (cargas) e alavancas locais (o posicionamento da carga / força a uma distância da dado elemento).

Portanto, cargas de flexão ou flexão causam diferentes tensões normais locais (dimensionais e de compressão) dentro da estrutura. Como eles são distribuídos e como variam em primeiro lugar depende da posição dentro da estrutura (ou viga) que está sendo dobrada.

As tensões de cisalhamento, por outro lado - e por definição - são apenas as tensões nos elementos materiais, que agem perpendicularmente aos elementos “tensões normais” (tensões dimensionais ou compressivas). Essas “tensões normais” podem, por exemplo, resultar de flexão da estrutura (ou viga) ou de puxar ou empurrar sobre ela ou qualquer outro tipo de carga.

Assim, como resultado, a flexão e cisalhamento por flexão são duas coisas completamente diferentes e independentes, pelo menos idealmente falando.

Se você observar a deformação de cisalhamento "pura" idealizada e as tensões de cisalhamento puras, o material (falando de maneira ideal) simplesmente não experimentará nenhuma "tensão normal". Simplesmente não é compactado ou alongado (longitudinalmente ou lateralmente), apenas se desloca lateralmente (em um movimento paralelo). Do lado de fora da estrutura ou da viga, essa deformação por cisalhamento pode, obviamente, parecer com uma deformação por flexão por flexão, mas na verdade é um processo completamente diferente e um tipo de deformação fundamentalmente diferente.

No caso de deformação de cisalhamento idealizada ou “pura”, você (idealmente falando) não possui alavancagem (ou completamente desprezível) das forças sobre o material. As forças envolvidas simplesmente não geram nenhum momento de flexão, porque simplesmente não há alavancagem. Por outro lado, a flexão idealizada não gera nenhuma tensão de cisalhamento (ou apenas desprezível).

Portanto, academicamente falando (pelo menos em termos idealizados e simplificados), simplesmente não há flexão devido a tensões de cisalhamento e nenhuma deformação de cisalhamento devido a momentos de flexão (ou pura "flexão flexural").

Na prática, é claro que dificilmente você terá condições realmente idealizadas e as partes de uma estrutura ou viga ou amostra de teste serão localmente dobradas ou cortadas, dependendo das condições tridimensionais locais específicas induzidas pela carga aplicada e da geometria das estruturas. bem como as propriedades do material e o comportamento mecânico dos materiais.

Na flexão (flexão pura), o momento de flexão constante atua ao longo de todo o comprimento da viga. A força de cisalhamento em qualquer seção X é zero e as tensões normais devido à flexão são produzidas apenas.

No caso de flexão não uniforme, o momento de flexão varia de uma seção X para outra, existe uma força de cisalhamento em cada seção transversal.

A deformação associada a essas tensões de cisalhamento causa "deformação" da seção transversal. Por causa disso, a seção transversal do plano antes da dobra não permanece a mesma após a dobra. Enquanto na flexão pura a seção transversal do plano permanece plana mesmo após a flexão.

Espero que isto ajude!