Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Math

Formler for udbytte Stress

For at klare problemer relateret til udbyttespænding er ingeniører og forskere afhængige af forskellige formler, der beskæftiger sig med materialets mekaniske opførsel. Ultimativ stress, uanset om det er spænding, kompression, forskydning eller bøjning, er den højeste belastning, et materiale kan modstå. Udbytte stress er den stress værdi, hvor plastisk deformation opstår. Selvom det er vigtigt i tekniske beregninger, kan en nøjagtig værdi for udspænding være vanskelig at finde ud af.

Young's Modulus

Young's Modulus er hældningen af ​​den elastiske del af stress-belastningskurven for materialet analyseres. Ingeniører udvikler stress-belastningskurver ved at udføre gentagne tests på materialeprøver og kompilere data. Beregning af Youngs Modulus (E) er lige så simpelt som at læse en stress- og belastningsværdi fra en graf og dividere stresset af stammen.

Stressligning

Stress (sigma) er relateret til stamme ( epsilon) gennem følgende ligning:

sigma = E * (epsilon)

Dette forhold gælder kun i regioner, hvor Hooke's Law er gyldig. Hooke's lov siger, at en genoprettende kraft er til stede i et elastisk materiale, der er proportional med den afstand, materialet er strækket ud. Da udspændingsspændingen er det punkt, hvor plastisk deformation opstår, markerer den slutningen af ​​elastikområdet. Du kan bruge denne ligning til at estimere en udbyttespændingsværdi.

Den 0,2% forskydningsregel

Den mest almindelige tekniske tilnærmelse for udbyttespænd er 0,2 procent forskydningsregel. For at anvende denne regel skal du antage, at udbyttestrømmen er 0,2 procent og multiplicer med Young's Modulus for dit materiale:

sigma = 0,002 * E

For at skelne denne tilnærmelse fra andre beregninger kalder ingeniører undertiden Dette er "offset yield stress."

Von Mises Criteria

Offset-metoden gælder for stress, der forekommer langs en enkelt akse, men nogle applikationer kræver en formel, som kan håndtere to akser. For disse problemer skal du bruge von Mises-kriterierne:

(sigma1 - sigma2) ^ 2 + sigma1 ^ 2 + sigma2 ^ 2 = 2 * sigma (y) ^ 2

sigma1 = x- retning max forskydningsspænding sigma2 = y-retning max forskydningsspænding sigma (y) = udbyttespænding

Klik for at udvide hele teksten