O índice de Tsai-Wu diz QUANDO a peça falha. Não diz COMO. Neste treinamento técnico aplicamos os critérios de falha de Tsai-Wu e de Hashin ao poste de PRFV de 12 m × 300 daN (continuação do vídeo de cálculo estrutural do mesmo poste) e mostramos por que, em estruturas tubulares feitas por enrolamento filamentar, essa diferença muda a decisão de projeto.

O que você vai ver:

• Como os esforços combinados (flexão, cortante, normal e torção) viram tensões σ1, σ2 e τ12 em cada camada (micromecânica + teoria clássica de laminados)

• Por que von Mises e Tresca dão falsa segurança em compósitos (FS ≈ 8,6 contra R ≈ 1,92 real)

• Tsai-Wu: um índice global e interativo, fácil de programar — e sua limitação

• Hashin (1980): quatro modos físicos — fibra/matriz, tração/compressão

• Envoltórias da lâmina e do laminado, mapa do índice ao longo da altura e em volta do tubo

• Falha progressiva (descarte de lâmina) até o colapso e comparação com a flambagem local

Resultados do estudo de caso (seção crítica a 0,4 m do solo, carga nominal):

• Tsai-Wu: R = 1,86 → índice FS/R = 0,808 com FS = 1,5 (atende)

• Hashin: primeira falha = trinca de matriz por tração na camada de rotação ±88°, R = 1,92

• Ruptura de fibra (camadas ±15°): ≈ 9,3× a carga nominal

• Flambagem local da parede: 6,13× · colapso progressivo: 8,82×

A matriz avisa; a parede e a fibra decidem.

Capítulos

0:00 Abertura: o poste falha? Falha como?

0:49 O guiFW respondeu 1,027. Mas o que rompeu?

1:24 Esforços combinados na base do poste

1:58 Do tubo à lâmina: σ1, σ2, τ12

2:36 Por que von Mises dá falsa segurança

3:09 Critério de Tsai-Wu

3:45 Critério de Hashin: quatro modos de falha

4:15 Envoltórias da lâmina: elipse x quatro fronteiras

4:47 Estudo de caso: seção crítica, camada por camada

5:15 Onde falha: ao longo da altura e em volta do tubo

5:38 Falha progressiva: da primeira trinca ao colapso

6:13 A lição principal

6:36 Envoltórias do laminado no plano σx–τxθ

7:02 Decisões de projeto que atrasam a trinca

7:36 E no guiFW?

8:05 Checklist do projetista

Código do vídeo (Python): micromecânica, CLT, esforços, Tsai-Wu, Hashin, falha progressiva, envoltórias e gráficos — saída em JSON, CSV e memória de cálculo.

Referências

• Tsai, S. W.; Wu, E. M. A general theory of strength for anisotropic materials. J. Composite Materials, 1971.

• Hashin, Z. Failure criteria for unidirectional fiber composites. J. Applied Mechanics, 1980.

• Ensaios de resistência: ASTM D3039, D6641, D3518, D2290.

Os valores de material e de carga são de exemplo. Para um projeto real use as resistências medidas no seu material e no seu processo.

guiFW — software de enrolamento filamentar e G-code: https://guifw.com

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