Pour gérer les problèmes liés à céder le stress, les ingénieurs et les scientifiques comptent sur une variété de formules portant sur le comportement mécanique des matériaux. le stress ultime, que ce soit la tension, compression, cisaillement ou de flexion, est la plus grande quantité de stress qu'un matériau peut supporter. le stress de rendement est la valeur de contrainte à laquelle la déformation plastique se produit. Bien qu'il soit important dans les calculs d'ingénierie, une valeur précise de la limite d'élasticité peut être difficile à cerner.
Module d'Young
Le module de Young est la pente de la partie élastique de la courbe contrainte-déformation pour le matériau en cours d'analyse. Les ingénieurs développent des courbes de contrainte-déformation en effectuant des tests répétés sur des échantillons de matériaux et la compilation des données. Calcul de module de Young (E) est aussi simple que la lecture d'un stress et une valeur de contrainte à partir d'un graphique et en divisant la contrainte par la souche.
stress Equation
Stress (sigma) est liée à la souche (epsilon) par l'équation suivante:
Sigma = E * (epsilon)
Cette relation est valable uniquement dans les régions où la loi de Hooke est valide. La loi de Hooke indique qu'une force de rétablissement est présente dans un matériau élastique qui est proportionnel à la distance le matériau a été tendu. Puisque le stress de rendement est le point où la déformation plastique se produit, elle marque la fin de la gamme élastique. Vous pouvez utiliser cette équation pour estimer une valeur de contrainte de rendement.
La règle de décalage de 0,2%
Le rapprochement de l'ingénierie la plus courante pour la limite d'élasticité est de 0,2 pour cent la règle de décalage. Pour appliquer cette règle, supposons que la souche de rendement est de 0,2 pour cent, et multiplier par le module de Young pour votre matériel:
sigma = 0,002 * E
Pour distinguer cette approximation d'autres calculs, les ingénieurs appellent parfois cela la «limite d'élasticité offset."
Critères de Von Mises
Le procédé offset est valable pour les contraintes qui se produit le long d'un axe unique, mais certaines applications nécessitent une formule qui peut traiter deux axes. Pour ces problèmes, utilisez les critères de von Mises:
(Sigma1 - sigma2) ^ 2 + sigma1 ^ 2 + sigma2 ^ 2 = 2 * sigma (y) ^ 2
sigma1 = x-direction de contrainte de cisaillement max
sigma2 = direction y de contrainte de cisaillement max
sigma (y) = limite d'élasticité