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 máximo, 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. Pode ser difícil identificar um valor exato para a tensão de escoamento.
TL; DR (muito longo; não leu)
Uma variedade de fórmulas se aplica ao estresse de escoamento, incluindo o módulo de Young, o estresse equação, a regra de deslocamento de 0,2% e os critérios de von Mises.
Módulo de Young
Módulo de Young 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 Young (E) é tão simples quanto ler um valor de tensão e tensão de um gráfico e dividir a tensão pela tensão.
Equação de estresse
O estresse (sigma) está relacionado à tensão (epsilon) através de a equação: sigma \u003d E x epsilon.
Essa relação é válida apenas em regiões onde a Lei de Hooke é válida. A lei de Hooke 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 essa regra, assuma que a tensão de escoamento é de 0,2% e multiplique pelo Módulo de Young para o seu material: sigma \u003d 0,002 x E.
Para distinguir essa aproximação de outros cálculos, os engenheiros às vezes chamam isso de "rendimento de compensação stress. "Critérios de Von Mises
O método de offset é válido para estresse que ocorre 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 \u003d 2 x sigma (y) ^ 2, em que sigma1 \u003d tensão máxima de cisalhamento na direção x, sigma2 \u003d direção y no máximo tensão de cisalhamento e sigma (y) \u003d tensão de escoamento.
