За да управляват проблемите, свързани с напрежението на добива, инженерите и учените разчитат на различни формули, занимаващи се с механичното поведение на материалите. Крайният стрес, независимо дали е опън, компресия, срязване или огъване, е най-голямото напрежение, което един материал може да издържи. Напрежението на добив е стойността на напрежението, при която възниква пластична деформация. Точната стойност на напрежението на добива може да бъде трудна за определяне.
TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)
Редица формули се прилагат за напрежението на провлачване, включително модула на Йънг, уравнението на напрежението, правилото за компенсиране от 0,2% и критериите на фон Мизес.
Модулът на Йънг
Модулът на Йънг е наклонът на еластичната част на кривата напрежение-деформация за материала, който се анализира. Инженерите разработват криви на напрежение и деформация, като извършват многократни тестове върху проби от материали и съставят данните. Изчисляването на модула на Йънг (E) е толкова просто, колкото четенето на стойност на напрежението и деформацията от графика и разделянето на напрежението на деформацията.
Уравнение на стреса
Стресът (сигма) е свързан с деформация (епсилон) чрез уравнението:
\ sigma = E \ пъти \ epsilon
Тази връзка е валидна само в региони, където е валиден законът на Хук. Законът на Хук гласи, че в еластичния материал присъства възстановяваща сила, която е пропорционална на разстоянието, което материалът е разтегнал. Тъй като напрежението на провлачване е точката, в която възниква пластична деформация, това бележи края на еластичния диапазон. Използвайте това уравнение, за да оцените стойността на напрежението на добив.
Правилото за компенсиране от 0,2 процента
Най-често срещаното инженерно приближение за напрежението на добива е правилото за компенсиране от 0,2%. За да приложите това правило, приемете, че деформацията на добива е 0,2 процента, и умножете по модула на Йънг за вашия материал:
\ sigma = 0,002 \ пъти по E
За да разграничат това сближаване от други изчисления, инженерите понякога наричат това „компенсиращо напрежение на добива“.
Критерии на фон Мизес
Методът на компенсиране е валиден за напрежение, възникващо по една ос, но някои приложения изискват формула, която може да се справи с две оси. За тези проблеми използвайте критериите на фон Мизес:
(\ sigma_1- \ sigma_2) ^ 2 + \ sigma_1 ^ 2 + \ sigma_2 ^ 2 = 2 \ sigma (y)
където σ1 = максимално напрежение на срязване в посока x, σ2 = максимално напрежение на срязване в посока y и σ (y) = напрежение на текучест.