항복 응력과 관련된 문제를 관리하기 위해 엔지니어와 과학자는 재료의 기계적 거동을 다루는 다양한 공식에 의존합니다. 인장, 압축, 전단 또는 굽힘 여부에 관계없이 궁극적 인 응력은 재료가 견딜 수있는 최대 응력입니다. 항복 응력은 소성 변형이 발생하는 응력 값입니다. 항복 응력에 대한 정확한 값을 파악하기 어려울 수 있습니다.
TL; DR (너무 김; 읽지 않음)
Young 's Modulus, 응력 방정식, 0.2 % 오프셋 규칙 및 von Mises 기준을 포함한 다양한 공식이 항복 응력에 적용됩니다.
영 계수
Young 's Modulus는 해석되는 재료에 대한 응력-변형 곡선의 탄성 부분의 기울기입니다. 엔지니어는 재료 샘플에 대한 반복 테스트를 수행하고 데이터를 컴파일하여 응력-변형 곡선을 개발합니다. Young 's Modulus (E)를 계산하는 것은 그래프에서 응력 및 변형 값을 읽고 응력을 변형으로 나누는 것만 큼 간단합니다.
응력 방정식
응력 (시그마)은 다음 방정식을 통해 변형 (엡실론)과 관련됩니다.
\ sigma = E \ times \ epsilon
이 관계는 Hooke의 법칙이 유효한 지역에서만 유효합니다. Hooke의 법칙은 재료가 늘어난 거리에 비례하는 탄성 재료에 복원력이 존재한다고 말합니다. 항복 응력은 소성 변형이 발생하는 지점이므로 탄성 범위의 끝을 표시합니다. 이 방정식을 사용하여 항복 응력 값을 추정하십시오.
0.2 % 오프셋 규칙
항복 응력에 대한 가장 일반적인 엔지니어링 근사치는 0.2 % 오프셋 규칙입니다. 이 규칙을 적용하려면 항복 변형률이 0.2 %라고 가정하고 재료의 영 계수를 곱합니다.
\ sigma = 0.002 \ times E
이 근사치를 다른 계산과 구별하기 위해 엔지니어는 때때로 이것을 "오프셋 항복 응력"이라고 부릅니다.
폰 미제스 기준
오프셋 방법은 단일 축을 따라 발생하는 응력에 유효하지만 일부 응용 프로그램에는 두 개의 축을 처리 할 수있는 공식이 필요합니다. 이러한 문제의 경우 von Mises 기준을 사용하십시오.
(\ sigma_1- \ sigma_2) ^ 2 + \ sigma_1 ^ 2 + \ sigma_2 ^ 2 = 2 \ sigma (y)
어디 σ1 = x 방향 최대 전단 응력, σ2 = y 방향 최대 전단 응력 및 σ (y) = 항복 응력.