Sobre esta ferramenta
A Calculadora de Fator de Segurança informa quanto mais forte uma peça é do que a carga que ela suporta. Informe a resistência de escoamento e/ou última do material e a tensão aplicada, e ela retorna os fatores de segurança baseados no escoamento e no último, as margens de segurança correspondentes e uma verificação passa/falha contra um fator alvo. Toda a aritmética roda localmente no seu navegador e nada do que você digita sai do seu dispositivo.
O fator de segurança é simplesmente a resistência dividida pela tensão aplicada: n_yield = σ_yield / σ_applied e n_ultimate = σ_ultimate / σ_applied. A margem de segurança é o fator de segurança menos um, expressa como porcentagem — uma margem de 0% significa que a peça está exatamente no seu limite. Quando uma peça sofre tensão direta (normal) e cisalhamento ao mesmo tempo, a ferramenta as combina na tensão equivalente de von Mises, σ_vm = √(σ² + 3τ²), e divide a resistência por esse valor equivalente, que é o critério padrão de escoamento para materiais dúcteis. Ela também informa a tensão admissível no seu fator de segurança alvo, resistência ÷ alvo, para que você veja quanta folga tem.
Como exemplo resolvido, um aço com resistência de escoamento de 250 MPa sob 100 MPa de tensão normal aplicada tem um fator de segurança de 2,5 e uma margem de segurança de 150%; se também suportasse 40 MPa de cisalhamento, a tensão de von Mises subiria para cerca de 122 MPa e o fator de segurança de escoamento cairia para cerca de 2,05. Fatores de projeto típicos vão de cerca de 1,5 para cargas estáticas bem conhecidas até 4 ou mais para cargas incertas, materiais frágeis ou peças críticas de segurança.