მოსავლიანობასთან დაკავშირებული პრობლემების სამართავად, ინჟინრები და მეცნიერები ეყრდნობიან სხვადასხვა ფორმულებს, რომლებიც ეხება მასალების მექანიკურ ქცევას. საბოლოო სტრესი, იქნება ეს დაძაბულობა, შეკუმშვა, გაჭრა ან მოხრა, ყველაზე მაღალი სტრესია, რომელსაც მასალა შეუძლია გაუძლოს. სარგებელი სტრესი არის სტრესის მნიშვნელობა, რომელზეც ხდება პლასტიკური დეფორმაცია. მოსავლიანობის სტრესის ზუსტი მნიშვნელობა შეიძლება ძნელი დასაზუსტებელი იყოს.
TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)
ფორმულების მთელი რიგი ვრცელდება სტრესის მისაღებად, მათ შორის იანგის მოდული, სტრესის განტოლება, 0.2 პროცენტიანი კომპენსაციის წესი და ფონ მიზესის კრიტერიუმები.
იანგის მოდული
იანგის მოდული არის დაძაბულობის დაძაბვის მრუდის ელასტიური ნაწილის დახრილი გასაანალიზებელი მასალისთვის. ინჟინრები ავითარებენ დაძაბულობის დაძაბვის მრუდებს მასალის ნიმუშებზე განმეორებითი ტესტების ჩატარებით და მონაცემების შედგენით. იანგის მოდულის (E) გაანგარიშება ისეთივე მარტივია, როგორც სტრესისა და დაძაბულობის მნიშვნელობის წაკითხვა გრაფიკიდან და სტრესის დაყოფა დაძაბვაზე.
სტრესის განტოლება
სტრესი (სიგმა) უკავშირდება შტამს (epsilon) განტოლების საშუალებით:
\ სიგმა = E \ ჯერ \ epsilon
ეს ურთიერთობა მოქმედებს მხოლოდ იმ რეგიონებში, სადაც მოქმედებს ჰუკის კანონი. ჰუკის კანონში ნათქვამია, რომ ელასტიურ მასალაში არის აღმდგენი ძალა, რომელიც პროპორციულია მასალის გაჭიმვის მანძილზე. მას შემდეგ, რაც მოსავლიანობა სტრესია პლასტიკური დეფორმაციის ადგილი, ეს ნიშნავს ელასტიური დიაპაზონის დასრულებას. გამოიყენეთ ეს განტოლება მოსავლიანობის სტრესის მნიშვნელობის შესაფასებლად.
0.2 პროცენტიანი ოფსეტური წესი
მოსავლიანობის სტრესის ყველაზე გავრცელებული საინჟინრო მიახლოება არის 0.2 პროცენტიანი კომპენსაციის წესი. ამ წესის გამოყენებისთვის, ჩათვალეთ, რომ მოსავლიანობა არის 0.2 პროცენტი და გამრავლებული იანგის მოდულზე თქვენი მასალისთვის:
\ სიგმა = 0.002 \ ჯერ E
ამ დაახლოების სხვა გამოთვლებისაგან განასხვავებლად, ინჟინრები ზოგჯერ ამას უწოდებენ "კომპენსაციის მოსავლიანობას".
ფონ მიზესის კრიტერიუმები
ოფსეტური მეთოდი მოქმედებს სტრესისთვის, რომელიც ხდება ერთი ღერძის გასწვრივ, მაგრამ ზოგიერთ პროგრამაში საჭიროა ფორმულა, რომელსაც შეუძლია გაატაროს ორი ღერძი. ამ პრობლემებისათვის გამოიყენეთ ფონ მიზესის კრიტერიუმები:
(\ sigma_1- \ sigma_2) ^ 2 + \ sigma_1 ^ 2 + \ sigma_2 ^ 2 = 2 \ სიგმა (y)
სადაც σ1 = x მიმართულების მაქსიმალური ბზარიანი სტრესი, σ2 = y- მიმართულების მაქსიმალური წანაცვლება და σ (y) = მოსავლიანობა.