Norėdami valdyti su derliaus stresu susijusias problemas, inžinieriai ir mokslininkai remiasi įvairiomis formulėmis, susijusiomis su medžiagų mechaniniu elgesiu. Didžiausias stresas, kurį gali atlaikyti medžiaga, yra didžiausias įtempimas, nesvarbu, ar tai įtempimas, suspaudimas, kirpimas ar lenkimas. Išeigos įtempis yra įtempio vertė, kuriai esant atsiranda plastinė deformacija. Tikslią derliaus streso vertę gali būti sunku nustatyti.
TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)
Derliaus stresui taikomos įvairios formulės, įskaitant Youngo modulį, įtempimo lygtį, 0,2 proc. Kompensavimo taisyklę ir von Miseso kriterijus.
Jauno modulis
Youngo modulis yra analizuojamos medžiagos įtempio ir deformacijos kreivės elastingos dalies nuolydis. Inžinieriai sukuria įtempimo ir deformacijos kreives, atlikdami pakartotinius medžiagų mėginių bandymus ir kaupdami duomenis. Apskaičiuoti Jauno modulį (E) yra taip paprasta, kaip iš grafiko nuskaityti įtempio ir deformacijos vertę ir padalyti įtampą iš deformacijos.
Streso lygtis
Stresas (sigma) yra susijęs su įtempimu (epsilon) pagal lygtį:
\ sigma = E \ kartus \ epsilon
Šis santykis galioja tik tuose regionuose, kur galioja Huko įstatymas. Hooke'o įstatymas teigia, kad elastinga medžiaga turi atstatomąją jėgą, proporcingą medžiagos ištempimo atstumui. Kadangi takumo įtampa yra ta vieta, kur atsiranda plastinė deformacija, tai žymi elastingumo diapazono pabaigą. Naudokite šią lygtį, kad įvertintumėte išeities įtempio vertę.
0,2 procentų kompensavimo taisyklė
Dažniausias inžinerinis derlingumo derinimas yra 0,2 proc. Kompensavimo taisyklė. Norėdami taikyti šią taisyklę, tarkime, kad derlingumas yra 0,2 proc., Ir padauginkite iš Youngo modulio savo medžiagai:
\ sigma = 0,002 \ kartus E
Norėdami atskirti šį apytikslį skaičių nuo kitų skaičiavimų, inžinieriai kartais tai vadina „kompensuoti derlingumą“.
Von Miseso kriterijai
Poslinkio metodas tinka įtampai, atsirandančiai išilgai vienos ašies, tačiau kai kurioms programoms reikalinga formulė, galinti valdyti dvi ašis. Norėdami išspręsti šias problemas, naudokite von Mises kriterijus:
(\ sigma_1- \ sigma_2) ^ 2 + \ sigma_1 ^ 2 + \ sigma_2 ^ 2 = 2 \ sigma (y)
kur σ1 = x krypties maksimalus šlyties įtempis, σ2 = y krypties maksimalus šlyties įtempis ir σ (y) = takumo įtempis.
