Για τη διαχείριση προβλημάτων που σχετίζονται με το άγχος απόδοσης, οι μηχανικοί και οι επιστήμονες βασίζονται σε μια ποικιλία τύπων που ασχολούνται με τη μηχανική συμπεριφορά των υλικών. Το απόλυτο άγχος, είτε πρόκειται για ένταση, συμπίεση, διάτμηση ή κάμψη, είναι η υψηλότερη ένταση που μπορεί να αντέξει ένα υλικό. Το άγχος απόδοσης είναι η τιμή τάσης στην οποία εμφανίζεται πλαστική παραμόρφωση. Μια ακριβής τιμή για την πίεση απόδοσης μπορεί να είναι δύσκολο να εντοπιστεί.
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Εφαρμόζεται μια σειρά τύπων για το άγχος απόδοσης, όπως το Young's Modulus, η εξίσωση στρες, ο κανόνας αντιστάθμισης 0,2% και τα κριτήρια von Mises.
Το μέτρο του Young
Το Young's Modulus είναι η κλίση του ελαστικού τμήματος της καμπύλης τάσης-καταπόνησης για το υλικό που αναλύεται. Οι μηχανικοί αναπτύσσουν καμπύλες καταπόνησης πίεσης πραγματοποιώντας επαναλαμβανόμενες δοκιμές σε δείγματα υλικών και συγκεντρώνοντας τα δεδομένα. Ο υπολογισμός του συντελεστή Young (E) είναι τόσο απλό όσο η ανάγνωση μιας τιμής πίεσης και καταπόνησης από ένα γράφημα και διαίρεση της πίεσης με το στέλεχος.
Εξίσωση στρες
Το άγχος (σίγμα) σχετίζεται με το στέλεχος (έψιλον) μέσω της εξίσωσης:
\ sigma = E \ φορές \ epsilon
Αυτή η σχέση ισχύει μόνο σε περιοχές όπου ισχύει ο νόμος του Hooke. Ο νόμος του Hooke δηλώνει ότι υπάρχει μια δύναμη αποκατάστασης σε ένα ελαστικό υλικό που είναι ανάλογο με την απόσταση που έχει τεντωθεί το υλικό. Δεδομένου ότι η τάση απόδοσης είναι το σημείο όπου εμφανίζεται πλαστική παραμόρφωση, σηματοδοτεί το τέλος του ελαστικού εύρους. Χρησιμοποιήστε αυτήν την εξίσωση για να εκτιμήσετε μια τιμή τάσης απόδοσης.
Ο κανόνας αντιστάθμισης 0,2 τοις εκατό
Η πιο συνηθισμένη τεχνική προσέγγιση για το στρες απόδοσης είναι ο κανόνας αντιστάθμισης 0,2%. Για να εφαρμόσετε αυτόν τον κανόνα, υποθέστε ότι το στέλεχος απόδοσης είναι 0,2 τοις εκατό και πολλαπλασιάστε με το Young's Modulus για το υλικό σας:
\ sigma = 0,002 \ φορές E
Για να ξεχωρίσουν αυτήν την προσέγγιση από άλλους υπολογισμούς, οι μηχανικοί μερικές φορές το αποκαλούν «πίεση απόδοσης όφσετ».
Κριτήρια Von Mises
Η μέθοδος μετατόπισης ισχύει για τάση που εμφανίζεται κατά μήκος ενός άξονα, αλλά ορισμένες εφαρμογές απαιτούν έναν τύπο που μπορεί να χειριστεί δύο άξονες. Για αυτά τα προβλήματα, χρησιμοποιήστε τα κριτήρια von Mises:
(\ sigma_1- \ sigma_2) ^ 2 + \ sigma_1 ^ 2 + \ sigma_2 ^ 2 = 2 \ sigma (y)
όπου σ1 = μέγιστη τάση διάτμησης x-κατεύθυνσης, σ2 = μέγιστη τάση διάτμησης κατεύθυνσης y και σ (y) = τάση απόδοσης.