Om problemen met betrekking tot vloeispanningen te beheersen, vertrouwen ingenieurs en wetenschappers op een verscheidenheid aan formules die te maken hebben met het mechanisch gedrag van materialen. Ultieme stress, of het nu gaat om spanning, compressie, scheren of buigen, is de hoogste hoeveelheid stress die een materiaal kan weerstaan. Opbrengstspanning is de stresswaarde waarbij plastische vervorming optreedt. Hoewel belangrijk in technische berekeningen, kan een nauwkeurige waarde voor vloeispanning moeilijk te bepalen zijn.

Young's Modulus

Young's Modulus is de helling van het elastische gedeelte van de spanning-rekcurve voor het materiaal worden geanalyseerd. Ingenieurs ontwikkelen spanningsbelastingformules door herhaalde tests uit te voeren op materiaalmonsters en de gegevens te compileren. Het berekenen van Young's Modulus (E) is net zo eenvoudig als het lezen van een stress- en rekwaarde uit een grafiek en het verdelen van de stress door de spanning.

Stressvergelijking

Stress (sigma) is gerelateerd aan spanning ( epsilon) via de volgende vergelijking:

sigma = E * (epsilon)

Deze relatie is alleen geldig in regio's waar de wet van Hooke geldig is. De Wet van Hooke stelt dat een herstellende kracht aanwezig is in een elastisch materiaal dat evenredig is aan de afstand waarover het materiaal is uitgerekt. Omdat vloeispanning het punt is waarop plastische vervorming optreedt, markeert dit het einde van het elastische bereik. U kunt deze vergelijking gebruiken om een ​​opbrengststresswaarde te schatten.

De 0,2% offsetregel

De meest gebruikte technische benadering voor vloeispanning is de 0,2 procent offset-regel. Als u deze regel toepast, gaat u ervan uit dat de opbrengststerkte 0,2 procent is en vermenigvuldigt u met Young's Modulus voor uw materiaal:

sigma = 0,002 * E

Om deze benadering van andere berekeningen te onderscheiden, roepen technici soms dit is de "offset yield stress."

Von Mises Criteria

De offsetmethode is geldig voor stress die optreedt langs een enkele as, maar voor sommige applicaties is een formule vereist die twee assen aankan. Gebruik voor deze problemen de criteria van von Mises:

(sigma1 - sigma2) ^ 2 + sigma1 ^ 2 + sigma2 ^ 2 = 2 * sigma (y) ^ 2

sigma1 = x- richting max schuifspanning sigma2 = y-richting max schuifspanning sigma (y) = vloeispanning