Formler til Yield Stress

For at håndtere problemer, der er relateret til udbytte stress, er ingeniører og forskere afhængige af en række formler, der beskæftiger sig med den mekaniske opførsel af materialer. Den ultimative spænding, uanset om det er spænding, kompression, klipning eller bøjning, er den største mængde spænding et materiale kan modstå. Udbyttespænding er den stressværdi, hvormed plastisk deformation finder sted. Det kan være vanskeligt at finde en nøjagtig værdi for udbyttestress.

TL; DR (for lang; læste ikke)

En række formler gælder for afkaststræning, inklusive Young's Modulus, stress ligning, offsetreglen på 0,2 procent og kriterierne fra von Mises.
Young's Modulus

Youngs Modulus er skråningen af den elastiske del af spændings-belastningskurven for det materiale, der analyseres. Ingeniører udvikler stress-belastningskurver ved at udføre gentagne test på materialeprøver og sammenstille dataene. Beregning af Youngs modul (E) er så simpelt som at læse en stress- og belastningsværdi fra en graf og dele stressen med belastningen.
Stress Ligning

Stress (sigma) er relateret til belastning (epsilon) gennem ligningen: sigma \u003d E x epsilon.

Dette forhold er kun gyldigt i regioner, hvor Hookes lov er gyldig. Hookes lov siger, at en genoprettende kraft er til stede i et elastisk materiale, der er proportional med afstanden, som materialet er strakt. Da flytespænding er det punkt, hvor plastisk deformation finder sted, markerer det afslutningen på det elastiske område. Brug denne ligning til at estimere en værdi for udbyttestress.
The 0,2 procent forskydningsregel

Den mest almindelige tekniske tilnærmelse for udbyttet stress er forskydningen på 0,2 procent. For at anvende denne regel skal du antage, at udbyttestammen er 0,2 procent og multiplicere med Young's Modulus for dit materiale: sigma \u003d 0,002 x E.

For at skelne denne tilnærmelse fra andre beregninger kalder ingeniører nogle gange dette "offset-udbytte" stress. "
Von Mises-kriterier

Offsetmetoden er gyldig for spænding, der forekommer langs en enkelt akse, men nogle applikationer kræver en formel, der kan håndtere to akser. Til disse problemer skal du bruge von Mises-kriterierne (sigma1 - sigma2) ^ 2 + sigma1 ^ 2 + sigma2 ^ 2 \u003d 2 x sigma (y) ^ 2, hvor sigma1 \u003d x-retning max forskydningsspænding, sigma2 \u003d y-direction max forskydningsspænding og sigma (y) \u003d udbyttestress.