Contente
- TL; DR (muito longo; não leu)
- Youngs Modulus
- Equação de tensão
- A regra de deslocamento de 0,2%
- Critérios de Von Mises
Para gerenciar problemas relacionados ao estresse de produção, engenheiros e cientistas confiam em uma variedade de fórmulas que lidam com o comportamento mecânico dos materiais. O estresse final, seja tensão, compressão, cisalhamento ou flexão, é a maior quantidade de estresse que um material pode suportar. A tensão de escoamento é o valor de tensão no qual ocorre a deformação plástica. Um valor exato para a tensão de escoamento pode ser difícil de identificar.
TL; DR (muito longo; não leu)
Uma variedade de fórmulas se aplica ao estresse de escoamento, incluindo o módulo de Youngs, a equação de estresse, a regra de deslocamento de 0,2% e os critérios de von Mises.
Youngs Modulus
O módulo Youngs é a inclinação da porção elástica da curva tensão-deformação para o material que está sendo analisado. Os engenheiros desenvolvem curvas de tensão-deformação executando testes repetidos em amostras de material e compilando os dados. Calcular o módulo de jovens (E) é tão simples quanto ler um valor de tensão e tensão de um gráfico e dividir a tensão pela tensão.
Equação de tensão
O estresse (sigma) está relacionado à tensão (epsilon) através da equação: sigma = E x epsilon.
Esse relacionamento é válido apenas em regiões onde a Lei Hookes é válida. A lei de Hookes afirma que uma força restauradora está presente em um material elástico proporcional à distância que o material foi esticado. Como a tensão de escoamento é o ponto em que a deformação plástica ocorre, marca o fim da faixa elástica. Use esta equação para estimar um valor de tensão de escoamento.
A regra de deslocamento de 0,2%
A aproximação de engenharia mais comum para tensão de escoamento é a regra de deslocamento de 0,2%. Para aplicar esta regra, assuma que a tensão de escoamento é de 0,2% e multiplique pelo Youngs Modulus para o seu material: sigma = 0,002 x E.
Para distinguir essa aproximação de outros cálculos, os engenheiros às vezes chamam isso de "tensão de rendimento compensada".
Critérios de Von Mises
O método de deslocamento é válido para tensões que ocorrem ao longo de um único eixo, mas algumas aplicações requerem uma fórmula que possa lidar com dois eixos. Para esses problemas, use os critérios de von Mises (sigma1 - sigma2) ^ 2 + sigma1 ^ 2 + sigma2 ^ 2 = 2 x sigma (y) ^ 2, em que sigma1 = tensão máxima de cisalhamento na direção x, sigma2 = direção y no máximo tensão de cisalhamento e sigma (y) = tensão de escoamento.