Sisältö
- TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
- Nuoret Modulus
- Stressiyhtälö
- 0,2 prosentin siirtymäsääntö
- Von Mises -kriteerit
Suoritusstressiin liittyvien ongelmien hallintaan insinöörit ja tutkijat luottavat moniin kaavoihin, jotka käsittelevät materiaalien mekaanista käyttäytymistä. Äärimmäinen rasitus, olipa se sitten jännitys, puristus, leikkaus tai taivutus, on suurin jännitys, jonka materiaali kestää. Saantojännitys on jännitysarvo, jolla plastinen muodonmuutos tapahtuu. Tuottojännityksen tarkkaa arvoa voi olla vaikea määrittää.
TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
Saantojännitykseen sovelletaan useita kaavoja, mukaan lukien Youngs Modulus, stressiyhtälö, 0,2 prosentin siirtymäsääntö ja von Mises -kriteerit.
Nuoret Modulus
Youngs-moduuli on analysoitavan materiaalin jännitys-venymäkäyrän elastisen osan kaltevuus. Insinöörit kehittävät jännitys-käyräkäyrät tekemällä toistuvia testejä materiaalinäytteille ja kokoamalla tiedot. Youngs-moduulin (E) laskeminen on yhtä helppoa kuin stressin ja jännityksen arvon lukeminen käyrästä ja jännityksen jakaminen jännityksellä.
Stressiyhtälö
Stressi (sigma) liittyy kantaan (epsilon) yhtälön kautta: sigma = E x epsilon.
Tämä suhde on voimassa vain alueilla, joilla Hookes-laki on voimassa. Hookesin lain mukaan kimmoisessa materiaalissa on palauttava voima, joka on verrannollinen etäisyyteen, jota materiaali on venytetty. Koska saantojännitys on kohta, jossa tapahtuu plastisia muodonmuutoksia, se merkitsee elastisen alueen loppua. Käytä tätä yhtälöä estimoituvuusstressin arvon arvioimiseen.
0,2 prosentin siirtymäsääntö
Yleisin tuottojännityksen tekninen arviointi on 0,2 prosentin offset-sääntö. Tämän säännön soveltamiseksi oletetaan, että satojännitys on 0,2 prosenttia, ja kerro materiaalisi Youngs Modulus: sigma = 0,002 x E.
Erottaakseen tämän likiarvon muista laskelmista, insinöörit kutsuvat tätä joskus "offset-tuottojännitykseksi".
Von Mises -kriteerit
Siirtymämenetelmä pätee stressiin, joka tapahtuu yhtä akselia pitkin, mutta jotkut sovellukset vaativat kaavan, jolla voidaan käsitellä kahta akselia. Käytä näihin ongelmiin von Mises -kriteereitä (sigma1 - sigma2) ^ 2 + sigma1 ^ 2 + sigma2 ^ 2 = 2 x sigma (y) ^ 2, missä sigma1 = x-suunta max leikkausjännitys, sigma2 = y-suunta max leikkausjännitys ja sigma (y) = saantojännitys.