Pentru a gestiona problemele legate de stresul de producție, inginerii și oamenii de știință se bazează pe o varietate de formule care se ocupă de comportamentul mecanic al materialelor. Stresul final, indiferent dacă este tensiune, compresie, forfecare sau îndoire, este cea mai mare cantitate de stres pe care o poate rezista un material. Stresul de randament este valoarea tensiunii la care apare deformarea plastică. O valoare exactă a stresului de producție poate fi dificil de identificat.
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
O gamă de formule se aplică stresului de randament, incluzând modulul lui Young, ecuația stresului, regula de compensare de 0,2% și criteriile von Mises.
Modulul lui Young
Modulul lui Young este panta porțiunii elastice a curbei tensiune-deformare pentru materialul analizat. Inginerii dezvoltă curbe de tensiune-deformare prin efectuarea de teste repetate pe probe de material și compilarea datelor. Calculul modulului lui Young (E) este la fel de simplu ca citirea unei tensiuni și a valorii tensiunii dintr-un grafic și împărțirea tensiunii la tensiune.
Ecuația de stres
Stresul (sigma) este legat de tulpina (epsilon) prin ecuația:
\ sigma = E \ times \ epsilon
Această relație este valabilă numai în regiunile în care Legea lui Hooke este valabilă. Legea lui Hooke afirmă că o forță de restaurare este prezentă într-un material elastic care este proporțional cu distanța materialului care a fost întins. Deoarece stresul de curgere este punctul în care apare deformarea plastică, acesta marchează sfârșitul intervalului elastic. Folosiți această ecuație pentru a estima o valoare a tensiunii de randament.
Regula de compensare de 0,2 procente
Cea mai comună aproximare tehnică pentru stresul de producție este regula de compensare de 0,2%. Pentru a aplica această regulă, presupuneți că tulpina de randament este de 0,2% și înmulțiți cu modulul Young pentru materialul dvs.:
\ sigma = 0,002 \ ori E
Pentru a distinge această aproximare de alte calcule, inginerii numesc uneori „stresul de randament compensat”.
Criterii Von Mises
Metoda offset este valabilă pentru stresul care apare de-a lungul unei singure axe, dar unele aplicații necesită o formulă care poate gestiona două axe. Pentru aceste probleme, utilizați criteriile von Mises:
(\ sigma_1- \ sigma_2) ^ 2 + \ sigma_1 ^ 2 + \ sigma_2 ^ 2 = 2 \ sigma (y)
unde σ1 = tensiunea de forfecare maximă în direcția x, σ2 = tensiunea de forfecare maximă în direcția y și σ (y) = tensiunea de forță.
