Obsah
- TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
- Youngs Modulus
- Stresová rovnica
- Pravidlo kompenzácie 0,2%
- Von Mises Criteria
Inžinieri a vedci sa pri riešení problémov súvisiacich s medzou klzu spoliehajú na rôzne vzorce, ktoré sa zaoberajú mechanickým chovaním materiálov. Konečné namáhanie, či už ide o napätie, stlačenie, strihanie alebo ohyb, je najvyššie namáhanie, ktorému materiál vydrží. Výťažkové napätie je hodnota napätia, pri ktorej dochádza k plastickej deformácii. Presnú hodnotu pre medzu klzu je ťažké určiť.
TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
Na stresové napätie sa vzťahuje celý rad vzorcov vrátane Youngsovho modulu, stresovej rovnice, pravidla 0,2% posunu a kritérií von Misesovej.
Youngs Modulus
Youngs Modulus je sklon elastickej časti krivky napätie-deformácia pre analyzovaný materiál. Inžinieri vyvíjajú krivky napätie-deformácia vykonaním opakovaných testov na vzorkách materiálu a zostavovaním údajov. Vypočítanie modulu Youngs (E) je také jednoduché, ako čítanie hodnoty napätia a deformácie z grafu a delenie napätia napätím.
Stresová rovnica
Stres (sigma) súvisí s kmeňom (epsilon) prostredníctvom rovnice: sigma = E x epsilon.
Tento vzťah je platný iba v regiónoch, kde platí Hookov zákon. Hookov zákon uvádza, že v elastickom materiáli je prítomná výplňová sila, ktorá je úmerná vzdialenosti, v ktorej bol materiál napnutý. Pretože medza klzu je bodom, kde dochádza k plastickej deformácii, označuje koniec elastického rozsahu. Táto rovnica sa používa na odhad hodnoty medzného klzu.
Pravidlo kompenzácie 0,2%
Najbežnejšou technickou aproximáciou pre medzu klzu je pravidlo 0,2 percenta posunu. Ak chcete použiť toto pravidlo, predpokladajte, že únosnosť je 0,2 percenta a vynásobte ju Youngs Modulus pre váš materiál: sigma = 0,002 x E.
Aby sa táto aproximácia odlíšila od iných výpočtov, technici to niekedy nazývajú „posunutie medzy klzu“.
Von Mises Criteria
Metóda offsetu je platná pre napätie, ktoré sa vyskytuje pozdĺž jednej osi, ale niektoré aplikácie vyžadujú vzorec, ktorý zvládne dve osi. Pre tieto problémy použite von Misesove kritériá (sigma1 - sigma2) ^ 2 + sigma1 ^ 2 + sigma2 ^ 2 = 2 x sigma (y) ^ 2, kde sigma1 = x-smer maximálneho šmykového napätia, sigma2 = y-smer max šmykové napätie a sigma (y) = medza klzu.