Meccanica · Tensioni e deformazioni

Calcolatore della tensione di von Mises

Combina tensione assiale, tensione di flessione e tensione tangenziale oppure inserisci direttamente le tre tensioni principali.

Creato il v1.0

Di Thibaut Grzelak, Ingegnere di calcolo meccanico

Tensioni e deformazioni
01Dati di calcolo
Origine e combinazione delle tensioni nel punto verificatoσa e σb sono tensioni normali con segno nello stesso punto. La flessione genera σb sulla fibra verificata, che viene sommata algebricamente a σa prima della combinazione con la tensione tangenziale τ.σacarico assialeMσbflessione · fibra verificataσa + σbττττσσstato locale nello stesso punto
σ = σa + σbσVM = √[(σa + σb)² + 3τ²]
Identificazione dei datiσa e σb sono tensioni normali con segno nello stesso punto. La flessione genera σb sulla fibra verificata, che viene sommata algebricamente a σa prima della combinazione con la tensione tangenziale τ.
Trazione positiva e compressione negativa.
Usa il segno corrispondente alla fibra esaminata.
Valore ammissibile già selezionato per il materiale e il metodo di progettazione.

I risultati sono aggiornati.

03

Risultati

Metrico
Grado di utilizzo
52,307%

Rapporto σᵥ/σamm espresso in percentuale.

Coefficiente di sicurezza
1,9118—

Rapporto semplificato σamm/σᵥ.

Tensione normale combinata
120MPa

Somma algebrica σa + σb nella fibra esaminata.

Mostra i dettagli del calcoloFormule, conversioni, sostituzione numerica e risultatiApri ↓

Nota di calcolo

Dettagli completi del calcolo

Materiale isotropo e duttile. Carico statico e stato tensionale rappresentativo del punto esaminato. Non sono inclusi fatica, instabilità, concentrazioni di tensione o ulteriori interazioni normative. La tensione ammissibile deve essere scelta in base a materiale, temperatura, processo e regola di progettazione applicabile.

01Formule e simboli

Formule utilizzate

σσ = σa + σbTensione normale combinata nella fibra esaminata
σᵥσᵥ = √(σ² + 3τ²)Von Mises per una tensione normale e una tensione tangenziale
σᵥσᵥ = √{[(σ₁−σ₂)²+(σ₂−σ₃)²+(σ₃−σ₁)²]/2}Forma generale dalle tensioni principali
η ; Sη = σᵥ/σadm ; S = σadm/σᵥGrado di utilizzo e sicurezza semplificati
02Ipotesi e limiti

Campo di validità

  • Materiale isotropo e duttile.
  • Carico statico e stato tensionale rappresentativo del punto esaminato.
  • Non sono inclusi fatica, instabilità, concentrazioni di tensione o ulteriori interazioni normative.
  • La tensione ammissibile deve essere scelta in base a materiale, temperatura, processo e regola di progettazione applicabile.
03Esempio di validazione

Caso numerico di riferimento

  1. σa = 80 MPa, σb = 40 MPa, τ = 30 MPa e σamm = 250 MPa.
  2. σ = 120 MPa.
  3. σᵥ = √(120² + 3×30²) = 130,77 MPa.
  4. Grado di utilizzo = 52,31% e coefficiente di sicurezza = 1,912.
04Domande frequenti

Domande sul calcolo

La tensione assiale e quella di flessione possono essere sommate direttamente?

Sì, nello stesso punto e nella stessa direzione normale, rispettando i segni. La fibra esaminata può essere tesa o compressa.

Von Mises è adatto ai materiali fragili?

Il criterio è usato principalmente per i materiali duttili. I materiali fragili richiedono generalmente un criterio diverso.

Il coefficiente mostrato soddisfa una norma?

No. È il rapporto diretto tra la tensione ammissibile inserita e la tensione equivalente calcolata.

05Riferimenti

Riferimenti tecnici

  1. Budynas & Nisbett, Shigley’s Mechanical Engineering Design, criterio dell’energia di distorsione.
  2. Gere & Goodno, Mechanics of Materials, stati tensionali e tensioni principali.
  3. BIPM, Il Sistema internazionale di unità (SI), 9ª edizione.