Saagikuse stressi valemid

Saagikusega seotud probleemide lahendamiseks tuginevad insenerid ja teadlased erinevatele valemitele, mis käsitlevad materjalide mehaanilist käitumist. Lõplik stress, olgu see siis pinge, kokkusurumine, nihutamine või painutamine, on suurim stress, mida materjal talub. Saagikuspinge on pingeväärtus, mille korral toimub plastiline deformatsioon. Saagikusstressi täpset väärtust võib olla raske täpselt kindlaks määrata.

TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)

Saagikusstressi korral kasutatakse valemeid, sealhulgas Youngi moodulit, pingevõrrandit, 0,2-protsendilist nihke reeglit ja von Misesi kriteeriume.

Youngi moodul on analüüsitava materjali pinge-deformatsiooni kõvera elastse osa kalle. Insenerid töötavad välja pinge-deformatsiooni kõverad, tehes korduvaid katseid materjalide proovidega ja koostades andmeid. Youngi mooduli (E) arvutamine on sama lihtne kui graafiku pinge ja deformatsiooni väärtuse lugemine ning pinge jagamine tüvega.

Stress (sigma) on seotud tüvega (epsilon) võrrandi kaudu:

See suhe kehtib ainult piirkondades, kus kehtib Hooke'i seadus. Hooke'i seadus ütleb, et elastses materjalis on taastav jõud, mis on proportsionaalne materjali venitamise kaugusega. Kuna voolupinge on plastilise deformatsiooni tekkimise koht, tähistab see elastsusvahemiku lõppu. Kasutage seda võrrandit saagikusepinge väärtuse hindamiseks.

Kõige tavalisem insenerilähenemine saagikusele on 0,2-protsendiline nihke reegel. Selle reegli rakendamiseks eeldage, et saagistüve on 0,2 protsenti ja korrutage oma materjali Youngi mooduliga:

Selle ligikaudsuse eristamiseks muudest arvutustest nimetavad insenerid seda mõnikord "kompenseeritavaks saagikuseks".

Nihkemeetod kehtib pinge korral, mis toimub ühel teljel, kuid mõned rakendused vajavad valemit, mis suudab toime tulla kahe teljega. Nende probleemide lahendamiseks kasutage von Misesi kriteeriume:

kus σ₁ = x-suuna maksimaalne nihkepinge, σ₂ = y-suuna maksimaalne nihkepinge ja σ (y) = voolavuspiir.