Za upravljanje problemima povezanim s naponom popuštanja, inženjeri i znanstvenici oslanjaju se na razne formule koje se bave mehaničkim ponašanjem materijala. Krajnji stres, bilo da se radi o napetosti, kompresiji, smicanju ili savijanju, najveća je napetost koju materijal može podnijeti. Napon izdaha je vrijednost napona pri kojem dolazi do plastične deformacije. Točnu vrijednost napona napona može biti teško odrediti.
TL; DR (predugo; Nisam pročitao)
Niz granula primjenjuje se na napon tečenja, uključujući Youngov modul, jednadžbu naprezanja, pravilo pomaka od 0,2 posto i von Misesovi kriteriji.
Youngov modul
Youngov modul je nagib elastičnog dijela krivulje naprezanje-deformacija za materijal koji se analizira. Inženjeri razvijaju krivulje naprezanja i naprezanja izvođenjem ponovljenih ispitivanja na uzorcima materijala i prikupljanjem podataka. Izračunavanje Youngova modula (E) jednostavno je poput očitavanja vrijednosti napona i deformacije s grafa i dijeljenja naprezanja s deformacijom.
Jednadžba stresa
Stres (sigma) povezan je s naprezanjem (epsilon) kroz jednadžbu:
\ sigma = E \ puta \ epsilon
Ovaj odnos vrijedi samo u regijama u kojima vrijedi Hookeov zakon. Hookeov zakon kaže da je u elastičnom materijalu prisutna obnavljajuća sila proporcionalna udaljenosti kojom je materijal istezan. Budući da je naprezanje tečenja točka na kojoj dolazi do plastične deformacije, to označava kraj elastičnog raspona. Koristite ovu jednadžbu za procjenu vrijednosti napona tečenja.
Pravilo pomaka od 0,2 posto
Najčešća inženjerska aproksimacija napona tečenja je pravilo odstupanja od 0,2 posto. Da biste primijenili ovo pravilo, pretpostavite da je granica prinosa 0,2 posto i pomnožite s Youngovim modulom za vaš materijal:
\ sigma = 0,002 \ puta E
Da bi se ova aproksimacija razlikovala od ostalih izračuna, inženjeri to ponekad nazivaju "nadoknađivanjem napona prinosa".
Von Misesovi kriteriji
Metoda pomaka vrijedi za naprezanje koje se javlja duž jedne osi, ali neke aplikacije zahtijevaju formulu koja može podnijeti dvije osi. Za ove probleme koristite von Misesove kriterije:
(\ sigma_1- \ sigma_2) ^ 2 + \ sigma_1 ^ 2 + \ sigma_2 ^ 2 = 2 \ sigma (y)
gdje je σ1 = maks. posmično naprezanje u smjeru x, σ2 = maks. posmično naprezanje u smjeru y i σ (y) = naprezanje tečenja.