Äquivalent Von Mises-Stress werden im Allgemeinen angewendet, um das Fließen von duktilen Materialien zu bestimmen.
Die äquivalente Von-Mises-Spannung wird verwendet, um das Fließen des Materials zu prognostizieren, wenn mehrachsige Belastungen auf den Körper mit Hilfe der Ergebnisse aus einfachen einachsigen Zugversuchen aufgebracht werden.
Oben bezieht sich „äquivalent“ auf die kombinierte 3 x 3-Beanspruchung und entspricht dem Zustand der einfachen Spannung in einer solchen Weise, dass die Größe des Spannungssystems unter Verwendung der Daten abgeleitet werden kann, die aus dem Zugtest des Materials erhalten wurden.
Von Mises ist eine der am häufigsten genannten äquivalenten Spannungen, die in der Materialwissenschaft verwendet wird, um die Festigkeit und Haltbarkeit von Materialien abzuschätzen.
Das Von Mises Die Beziehung wird am häufigsten von Ingenieuren verwendet und hat eine große Bedeutung bei der Datenverarbeitung und Kontinuumsberechnungen.
Die Von-Mises-Spannung kann sowohl aus einzelnen Spannungskomponenten als auch aus der berechnet werden Hauptstress. Die Darstellung der Von-Mises-Spannung durch die Hauptspannung ist viel einfacher zu visualisieren und wird daher häufiger für die Spannungsberechnung verwendet. In Bezug auf die Hauptspannung ist die Von-Mises-Spannung durch einen gleichen Unterschied zwischen den einzelnen Komponenten gekennzeichnet.
Der Von-Miss-Stress lässt sich am besten durch die Spannungen darstellen, die ein Würfel erfährt, wenn er in ein tiefes Meer geworfen wird.
Im obigen Beispiel wird die Hauptbetonungen dass die Würfelerfahrungen die Auftriebskräfte sind, die auf allen Seiten gleich sind mit minimaler Variation, basierend auf dem Unterschied der Fläche jeder Oberfläche. Der Wert der Spannung würde nur von der hydrostatischen Höhe abhängen, die mit der Meerestiefe zunimmt, wenn der Würfel weiter sinkt. Da die einzelnen Spannungskomponenten auf allen Seiten mehr oder weniger gleich bleiben, bleibt auch die Differenz zwischen ihnen gleich.
Was ist äquivalente Von-Mises-Spannung?
Äquivalent Stress erlaubt eine, um die auf eine Struktur wirkende Spannung in einem Diagramm anzuzeigen. Von-Mises-Äquivalentspannung ist eine der am weitesten verbreiteten.
Die äquivalente Von-Mises-Spannung sagt das Fließen von Materialien unter einer Bedingung mehrachsiger Belastung mit Hilfe der Ergebnisse aus einfachen einachsigen Zugversuchen voraus. Es wird durch angezeigt σv.
Von-Mises-Spannung ist eine am weitesten verbreitete äquivalente Spannung, als die sie dargestellt werden kann
In Bezug auf Stresskomponenten
In Bezug auf Hauptspannungen
Beide Ausdrücke geben denselben äquivalenten Spannungswert für denselben Spannungszustand an. Die von-Mises-Spannung hängt nur von der Differenz zwischen den drei Hauptspannungen ab, daher ist sie eine gute äquivalente Spannung, um die Verformung eines Materials darzustellen.
Im Hauptkoordinatensystem können wir den Ausdruck mit Hauptkomponenten wie unten darstellen
Äquivalente Von-Mises-Stress-Formel
Um den Punkt zu überprüfen, an dem ein mechanisches Design nachzugeben beginnt, wird eine Berechnungsmetrik angewendet, die als Von-Mises-Spannung bekannt ist.
Die an jedem Punkt einer mechanischen Struktur bestimmten Spannungen können mathematisch in Form einer skalaren Größe ausgedrückt werden, die als Von-Mises-Spannung bekannt ist und mit experimentell bestimmten Streckgrenzen variiert werden kann.
Die Von-Mises-Beziehung für äquivalente Spannungen wird dargestellt durch
Das Spannungskomponenten in der obigen Gleichung sind Hauptkomponenten betont. Mit diesen Hauptspannungen ergibt sich die Vergleichsspannung. Bei zweiachsiger Beanspruchung σ3= 0 und die Gleichung reduziert sich auf
Unter Verwendung des rechtwinkligen Koordinatensystems erhalten wir die Gleichungen wie folgt:
Und
Was ist eine Von-Mises-Äquivalenzspannung?
In der klassischen Mechanik ist ebenso wie das Ergebnis der äquivalenten Von-Mises-Spannung auch die äquivalente Von-Mises-Dehnung verfügbar.
Der äquivalente Von-Mises-Stamm ist gegeben durch
Die Dehnungselemente in der obigen Gleichung sind Hauptdehnungen und können aus Hauptspannungswerten erhalten werden.
Im rechtwinkligen Koordinatensystem,
Wie berechnet man die Von-Mises-Spannung in 2D?
Von-Mises-Spannung ist eine Bewertung aller Spannungen, die auf eine mechanische Struktur einwirken, wobei Normalspannungen in beiden Richtungen (x und y) und die Scherspannung berücksichtigt werden.
Von Mises betont in Bezug auf den Auftraggeber Stress kann dargestellt werden durch
Die an einem Punkt eines Materials erfahrene Dehnungsenergiedichte kann in Form von Hauptspannungen wie folgt ausgedrückt werden:
Die an einem Punkt in einem Material erfahrene Dehnungsenergiedichte kann wie folgt klassifiziert werden:
- Dehnungsenergiedichte, Uh, mit Volumenänderung verbunden
- Energiedichte der Verzerrungsdehnung, Ud, verbunden mit einer Formänderung.
Durch Subtraktion von Uh dh Dilatationsspannungsenergiedichte von U0 d.h. Gesamtenergiedichte erhalten wir Verzerrungsspannungsenergie (Ud) Teil.
Ud in Bezug auf die äquivalente Von-Mises-Spannung σVM kann geschrieben werden als
In der obigen Formel ist Ud die Verformungsenergiedichte und wenn sie einen kritischen Wert erreicht, beginnt das Fließen von duktilem Material. Diese Idee wird von der Von-Mises-Theorie gegeben.
Da dies allgemein für einen einachsigen Spannungszustand gilt, können wir diesen kritischen Wert der Verformungsenergie leicht aus dem einachsigen Versuch berechnen.
Hier
σ1 = σY und σ2 = σ3 = 0.
Woher,
σ1, σ2, σ3 sind Hauptspannungen, σY ist die Fließspannung
Die mit dem Nachgeben verbundene Energiedichte ist gegeben durch
Ersetzen von Von Misses-Spannung in Gleichung A durch Hauptstresserhalten wir Gleichung B. Die in Gleichung B erhaltene Energiedichte ist der kritische Wert der Verformungsenergiedichte für das Material.
Gemäß dem Versagenskriterium von Von Mises tritt bei mehrachsiger Belastung eines Materials ein Nachgeben des Materials auf, wenn die Verformungsenergie = oder > als der kritische Wert für das Material ist
Daher beginnt das Fließen eines Materials, wenn die auf das Material einwirkenden Von-Mises-Spannungen größer sind als die Streckspannung, die das Material in einem einachsigen Zugversuch erfährt.
In Bezug auf Stresskomponenten kann Von-Mises-Stress geschrieben werden als
Für den 2D-Ebenenspannungszustand σ3=0 gilt die Von Mises betont in Bezug auf den Auftraggeber Stress kann wie folgt ausgedrückt werden
In Bezug auf allgemeine Spannungskomponenten,
Wie berechnet man Von-Mises-Stress 3D?
Von-Mises-Stress kann wie folgt in sechs Stresskomponenten ausgedrückt werden:
Ich bin Sangeeta Das. Ich habe meinen Master in Maschinenbau mit Spezialisierung auf Verbrennungsmotoren und Automobile abgeschlossen. Ich verfüge über rund zehn Jahre Erfahrung in Industrie und Wissenschaft. Mein Interessengebiet umfasst Verbrennungsmotoren, Aerodynamik und Strömungsmechanik. Du kannst mich unter ... erreichen
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