Inhoud
- TL; DR (te lang; niet gelezen)
- Youngs Modulus
- Stressvergelijking
- De regel van 0,2 procent offset
- Von Mises Criteria
Om problemen met vloeispanning te beheersen, vertrouwen ingenieurs en wetenschappers op verschillende formules die te maken hebben met het mechanische gedrag van materialen. Ultieme stress, of het nu spanning, compressie, afschuiven of buigen is, is de hoogste hoeveelheid stress die een materiaal kan weerstaan. Opbrengstspanning is de stresswaarde waarbij plastische vervorming optreedt. Een nauwkeurige waarde voor vloeispanning kan moeilijk te bepalen zijn.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Er is een reeks formules van toepassing op vloeispanning, waaronder Youngs Modulus, stressvergelijking, de 0,2 procent offset-regel en de von Mises-criteria.
Youngs Modulus
Youngs Modulus is de helling van het elastische gedeelte van de spanning-rekcurve voor het te analyseren materiaal. Ingenieurs ontwikkelen stress-rekcurves door herhaalde tests op materiaalmonsters uit te voeren en de gegevens te verzamelen. Youngs Modulus (E) berekenen is zo eenvoudig als het lezen van een stress- en rekwaarde uit een grafiek en het delen van de stress door de rek.
Stressvergelijking
Stress (sigma) is gerelateerd aan spanning (epsilon) door de vergelijking: sigma = E x epsilon.
Deze relatie is alleen geldig in regio's waar de wet van Hookes geldig is. De wet van Hookes stelt dat een herstelkracht aanwezig is in een elastisch materiaal dat evenredig is met de afstand die het materiaal is uitgerekt. Omdat vloeispanning het punt is waar plastische vervorming optreedt, markeert het het einde van het elastische bereik. Gebruik deze vergelijking om een vloeispanningswaarde te schatten.
De regel van 0,2 procent offset
De meest gebruikelijke technische benadering voor vloeispanning is de 0,2 procent compensatieregel. Om deze regel toe te passen, neemt u aan dat de vloeispanning 0,2 procent is en vermenigvuldigt u met Youngs Modulus voor uw materiaal: sigma = 0,002 x E.
Om deze benadering te onderscheiden van andere berekeningen, noemen ingenieurs dit soms de "offset yield stress".
Von Mises Criteria
De offset-methode is geldig voor spanning die langs een enkele as optreedt, maar sommige toepassingen vereisen een formule die twee assen aankan. Gebruik voor deze problemen de von Mises-criteria (sigma1 - sigma2) ^ 2 + sigma1 ^ 2 + sigma2 ^ 2 = 2 x sigma (y) ^ 2, waarbij sigma1 = x-richting max. Schuifspanning, sigma2 = y-richting max schuifspanning en sigma (y) = opbrengststress.