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항복 응력과 관련된 문제를 관리하기 위해 엔지니어와 과학자는 재료의 기계적 동작을 다루는 다양한 공식에 의존합니다. 인장, 압축, 전단 또는 굽힘에 관계없이 최고의 응력은 재료가 견딜 수있는 최대 응력입니다. 항복 응력은 소성 변형이 발생하는 응력 값입니다. 항복 응력에 대한 정확한 값은 정확히 파악하기 어려울 수 있습니다.
TL; DR (너무 길고 읽지 않음)
영률, 응력 방정식, 0.2 % 오프셋 규칙 및 폰 미제스 기준을 포함한 다양한 공식이 항복 응력에 적용됩니다.
영 모듈러스
Youngs Modulus는 분석중인 재료에 대한 응력-변형 곡선의 탄성 부분의 기울기입니다. 엔지니어는 재료 샘플에 대해 반복 테스트를 수행하고 데이터를 컴파일하여 응력-변형 곡선을 개발합니다. 영률 계산 (E)은 그래프에서 응력 및 변형 값을 읽고 응력을 변형으로 나누는 것만 큼 간단합니다.
스트레스 방정식
응력 (시그마)은 다음 식을 통해 변형률 (엡실론)과 관련이 있습니다. sigma = E x epsilon.
이 관계는 Hookes Law가 유효한 지역에서만 유효합니다. Hooks Law는 재료가 늘어난 거리에 비례하는 탄성 재료에 복원력이 있다고 명시하고 있습니다. 항복 응력은 소성 변형이 발생하는 지점이므로 탄성 범위의 끝을 나타냅니다. 이 방정식을 사용하여 항복 응력 값을 추정하십시오.
0.2 % 오프셋 규칙
항복 응력에 대한 가장 일반적인 엔지니어링 근사치는 0.2 % 오프셋 규칙입니다. 이 규칙을 적용하려면 항복 변형률이 0.2 %이고 재료에 대한 영 계수를 곱한다고 가정합니다 : sigma = 0.002 x E.
이 추정치를 다른 계산과 구별하기 위해 엔지니어는이를 "오프셋 항복 응력"이라고도합니다.
폰 미제스 기준
오프셋 방법은 단일 축을 따라 발생하는 응력에 유효하지만 일부 응용 분야에서는 두 축을 처리 할 수있는 공식이 필요합니다. 이러한 문제의 경우 von Mises 기준 (sigma1-sigma2) ^ 2 + sigma1 ^ 2 + sigma2 ^ 2 = 2 x sigma (y) ^ 2를 사용하십시오. 여기서 sigma1 = x- 방향 최대 전단 응력, sigma2 = y- 방향 최대 전단 응력 및 시그마 (y) = 항복 응력.