Mekanika · Tegangan dan regangan

Tegangan ekuivalen von Mises

Gabungkan tegangan aksial, tegangan lentur, dan tegangan geser, atau masukkan langsung tiga tegangan utama.

Dibuat 15 Jul 2026v1.0

Oleh Thibaut Grzelak, Insinyur Analisis Mekanik

Sistem satuan

σ = σa + σbσVM = √[(σa + σb)² + 3τ²]

Identifikasi masukanσa dan σb adalah tegangan normal bertanda pada titik yang sama. Lentur menghasilkan σb pada serat yang dikaji; nilai ini dijumlahkan secara aljabar dengan σa sebelum digabungkan dengan τ.

Mode perhitungan

Tegangan aksial σa

Tarik positif dan tekan negatif.

Tegangan lentur σb

Gunakan tanda yang sesuai dengan serat yang ditinjau.

Tegangan geser τ

Tegangan izin σizin

Nilai izin yang sudah dipilih untuk material dan metode desain yang berlaku.

Hasil sudah diperbarui.

Hasil

Metrik

Tegangan ekuivalen

130,77MPa

Intensitas von Mises yang dibandingkan dengan nilai izin.

Rasio pemanfaatan

52,307%

Rasio σᵥ/σizin dalam persen.

Faktor keamanan

1,9118—

Rasio sederhana σizin/σᵥ.

Tegangan normal gabungan

120MPa

Jumlah aljabar σa + σb pada serat yang ditinjau.

Lihat rincian perhitunganRumus, konversi, substitusi numerik, dan hasilBuka ↓

Catatan perhitungan

Rincian lengkap perhitungan

Material isotropik dan ulet. Beban statik dan keadaan tegangan yang mewakili titik yang ditinjau. Kelelahan, tekuk, konsentrasi tegangan, dan interaksi standar tambahan tidak disertakan. Tegangan izin harus dipilih berdasarkan material, suhu, proses, dan aturan desain yang berlaku.

01Rumus dan simbol

Rumus yang digunakan

σσ = σa + σbTegangan normal gabungan pada serat yang ditinjau

σᵥσᵥ = √(σ² + 3τ²)Von Mises untuk satu tegangan normal dan satu tegangan geser

σᵥσᵥ = √{[(σ₁−σ₂)²+(σ₂−σ₃)²+(σ₃−σ₁)²]/2}Bentuk umum dari tegangan utama

η ; Sη = σᵥ/σadm ; S = σadm/σᵥPemanfaatan dan keamanan sederhana

02Asumsi dan batasan

Batas keberlakuan

Material isotropik dan ulet.
Beban statik dan keadaan tegangan yang mewakili titik yang ditinjau.
Kelelahan, tekuk, konsentrasi tegangan, dan interaksi standar tambahan tidak disertakan.
Tegangan izin harus dipilih berdasarkan material, suhu, proses, dan aturan desain yang berlaku.

03Contoh validasi

Kasus numerik acuan

σa = 80 MPa, σb = 40 MPa, τ = 30 MPa, dan σizin = 250 MPa.
σ = 120 MPa.
σᵥ = √(120² + 3×30²) = 130,77 MPa.
Pemanfaatan = 52,31 % dan faktor keamanan = 1,912.

04Pertanyaan umum

Pertanyaan tentang perhitungan

Apakah tegangan aksial dan lentur dapat dijumlahkan langsung?

Ya, pada titik dan arah normal yang sama dengan memperhatikan tanda. Serat yang ditinjau dapat mengalami tarik atau tekan.

Apakah von Mises cocok untuk material getas?

Kriteria ini terutama digunakan untuk material ulet. Material getas biasanya memerlukan kriteria lain.

Apakah faktor yang ditampilkan memenuhi standar tertentu?

Tidak. Nilai tersebut adalah rasio langsung antara tegangan izin yang dimasukkan dan tegangan ekuivalen yang dihitung.

05Referensi

Referensi teknis

Budynas & Nisbett, Shigley’s Mechanical Engineering Design, kriteria energi distorsi.
Gere & Goodno, Mechanics of Materials, keadaan tegangan dan tegangan utama.
BIPM, Sistem Satuan Internasional (SI), edisi ke-9.