Mecanică · Tensiuni și deformații

Tensiune echivalentă von Mises

Combinați tensiunea axială, tensiunea de încovoiere și tensiunea tangențială sau introduceți direct cele trei tensiuni principale.

Creat la v1.0

De Thibaut Grzelak, Inginer de calcul mecanic

Tensiuni și deformații
01Date de calcul
Originea și combinarea tensiunilor în punctul studiatσa și σb sunt tensiuni normale cu semn în același punct. Încovoierea furnizează σb în fibra studiată; aceasta se adună algebric la σa înainte de combinarea cu τ.σaefort axialMσbîncovoiere · fibra studiatăσa + σbττττσσstare locală în același punct
σ = σa + σbσVM = √[(σa + σb)² + 3τ²]
Identificarea datelorσa și σb sunt tensiuni normale cu semn în același punct. Încovoierea furnizează σb în fibra studiată; aceasta se adună algebric la σa înainte de combinarea cu τ.
Întindere pozitivă și compresiune negativă.
Utilizați semnul corespunzător fibrei analizate.
Valoare admisibilă deja aleasă pentru materialul și metoda de proiectare aplicabile.

Rezultatele sunt actualizate.

03

Rezultate

Metric
Grad de utilizare
52,307%

Raportul σᵥ/σadm exprimat în procente.

Coeficient de siguranță
1,9118—

Raport simplificat σadm/σᵥ.

Tensiune normală combinată
120MPa

Suma algebrică σa + σb în fibra analizată.

Vezi detaliile calcululuiFormule, conversii, substituție numerică și rezultateDeschide ↓

Notă de calcul

Detalii complete ale calculului

Material izotrop și ductil. Încărcare statică și stare de tensiune reprezentativă pentru punctul analizat. Nu sunt incluse oboseala, flambajul, concentrările de tensiune sau interacțiunile normative suplimentare. Tensiunea admisibilă trebuie aleasă în funcție de material, temperatură, proces și regula de proiectare aplicabilă.

01Formule și simboluri

Formule utilizate

σσ = σa + σbTensiune normală combinată în fibra analizată
σᵥσᵥ = √(σ² + 3τ²)Von Mises pentru o tensiune normală și una tangențială
σᵥσᵥ = √{[(σ₁−σ₂)²+(σ₂−σ₃)²+(σ₃−σ₁)²]/2}Forma generală din tensiunile principale
η ; Sη = σᵥ/σadm ; S = σadm/σᵥUtilizare și siguranță simplificate
02Ipoteze și limite

Domeniu de valabilitate

  • Material izotrop și ductil.
  • Încărcare statică și stare de tensiune reprezentativă pentru punctul analizat.
  • Nu sunt incluse oboseala, flambajul, concentrările de tensiune sau interacțiunile normative suplimentare.
  • Tensiunea admisibilă trebuie aleasă în funcție de material, temperatură, proces și regula de proiectare aplicabilă.
03Exemplu de validare

Caz numeric de referință

  1. σa = 80 MPa, σb = 40 MPa, τ = 30 MPa și σadm = 250 MPa.
  2. σ = 120 MPa.
  3. σᵥ = √(120² + 3×30²) = 130,77 MPa.
  4. Utilizare = 52,31 % și coeficient de siguranță = 1,912.
04Întrebări frecvente

Întrebări despre calcul

Tensiunea axială și cea de încovoiere pot fi adunate direct?

Da, în același punct și pe aceeași direcție normală, respectând semnele. Fibra analizată poate fi întinsă sau comprimată.

Criteriul von Mises este potrivit pentru materiale fragile?

Criteriul este utilizat în principal pentru materiale ductile. Materialele fragile necesită de regulă un alt criteriu.

Coeficientul afișat respectă o normă?

Nu. Este raportul direct dintre tensiunea admisibilă introdusă și tensiunea echivalentă calculată.

05Referințe

Referințe tehnice

  1. Budynas & Nisbett, Shigley’s Mechanical Engineering Design, criteriul energiei de distorsiune.
  2. Gere & Goodno, Mechanics of Materials, stări de tensiune și tensiuni principale.
  3. BIPM, Sistemul Internațional de Unități (SI), ediția a 9-a.