Equivalente Estresse de Von Mises são geralmente aplicados para determinar o escoamento de materiais dúcteis.
Tensão de Von Mises equivalente é usada para prever o escoamento do material quando cargas multiaxiais são aplicadas no corpo com a ajuda dos resultados obtidos em testes simples de tração uniaxial.
No acima, “equivalente” refere-se à tensão combinada 3 x 3 e é equivalente ao estado de tração simples de tal forma que a magnitude do sistema de tensão pode ser derivada usando os dados obtidos no ensaio de tração do material.
Von Mises é uma das tensões equivalentes mais comumente referidas usadas na ciência dos materiais para estimar a resistência e durabilidade dos materiais.
A Von Mises A relação é mais utilizada por engenheiros e tem grande importância no tratamento de dados e cálculos contínuos.
A tensão de Von Mises pode ser calculada a partir de componentes individuais de tensão, bem como da estresse principal. A representação da tensão de Von Mises através da tensão principal é muito mais fácil de visualizar e, portanto, mais comumente usada para cálculo de tensão. Em termos de tensão principal, a tensão de Von Mises é caracterizada pela diferença igual entre os componentes individuais.
O estresse de Von mises pode ser melhor representado pelo estresse que um cubo experimenta quando jogado em um mar profundo.
No exemplo acima, o tensões principais que as experiências do cubo são as forças de empuxo que são iguais em todos os lados com variação mínima com base na diferença da área de cada superfície. O valor da tensão dependeria apenas da carga hidrostática que aumenta com a profundidade do mar à medida que o cubo continua a afundar. Como os componentes de tensão individuais em todos os lados permanecem mais ou menos os mesmos, a diferença entre eles permanece a mesma.
O que é Estresse Equivalente de Von Mises?
Equivalente o estresse permite one para visualizar a tensão atuando em uma estrutura por um gráfico. A tensão equivalente de Von Mises é uma das mais utilizadas.
A tensão de Von Mises equivalente prevê o escoamento de materiais sob uma condição de carregamento multiaxial com a ajuda dos resultados de testes simples de tração uniaxial. É indicado por σv.
A tensão de Von Mises é uma tensão equivalente mais amplamente utilizada que pode ser representada como
Em termos de componentes de estresse
Em termos de tensões principais
Ambas as expressões dão o mesmo valor de tensão equivalente para o mesmo estado de tensão. A tensão de Von Mises depende apenas da diferença entre as três tensões principais, portanto, é uma boa tensão equivalente para representar a distorção de um material.
No sistema de coordenadas principais podemos traçar a expressão com componentes principais como abaixo
Fórmula de tensão de Von Mises equivalente
Para verificar o ponto em que um projeto mecânico começou a ceder, é aplicada uma métrica de cálculo conhecida como tensão de Von Mises.
As tensões determinadas em qualquer ponto de uma estrutura mecânica podem ser expressas matematicamente em termos de uma grandeza escalar conhecida como tensão de Von Mises, que pode ser variada com pontos de escoamento determinados experimentalmente.
A relação de Von Mises para tensão equivalente é representada por
A componentes de tensão na equação acima são principais estressa. A tensão equivalente é obtida com essas tensões principais. No caso de tensões biaxiais σ3= 0 e a equação é reduzida a
Usando o sistema de coordenadas retangulares, obtemos as equações como abaixo:
E
O que é a cepa equivalente de Von Mises?
Na mecânica clássica, assim como o resultado Equivalent Von Mises Stress, a tensão Equivalent Von Mises também está disponível.
A estirpe de Von Mises equivalente é dada por
Os elementos de deformação na equação acima são deformações principais e podem ser obtidos a partir de valores de tensão principal.
No sistema de coordenadas retangulares,
Como você calcula o estresse de Von Mises em 2D?
A tensão de Von Mises é uma avaliação de todas as tensões que atuam em uma estrutura mecânica levando em consideração as tensões normais em ambas as direções (x e y) e a tensão de cisalhamento.
Von Mises estressa em termos de principal estresse pode ser representado por
A densidade de energia de deformação experimentada em um ponto de um material pode ser expressa em termos de tensões principais como indicado abaixo:
A densidade de energia de deformação experimentada em um ponto em um material pode ser classificada como abaixo:
- Densidade de energia de deformação dilatacional, Uh, associada à mudança de volume
- Densidade de energia de deformação de distorção, Ud, associada à mudança de forma.
Ao subtrair Uh ou seja, densidade de energia de tensão dilatacional de U0 ou seja, densidade de energia total, obteremos energia de deformação de distorção (Ud) papel.
Ud em termos de tensão de Von Mises equivalente σVM pode ser escrito como
Na fórmula acima, Ud é a densidade de energia de distorção e quando atinge um valor crítico, inicia-se o escoamento do material dúctil. Esta ideia é dada pela teoria de Von Mises.
Como isso é geralmente aplicável para um estado de tensão uniaxial, podemos calcular facilmente esse valor crítico de energia distorcida do teste uniaxial.
Aqui,
σ1 = σY e σ2 = σ3 = 0.
Onde,
σ1, σ2, σ3 são tensões principais, σY é a tensão de escoamento
A densidade de energia associada ao escoamento é dada por
Substituindo a tensão de Von Misses na equação A por estresse principal, obtemos a equação B. A densidade de energia obtida na equação B é o valor crítico da densidade de energia de distorção para o material.
De acordo com o critério de falha de Von Mises, quando um material é submetido a carregamento multiaxial, o escoamento do material ocorre quando a energia de distorção = ou > que o valor crítico para o material
Portanto, o escoamento de um material começa quando as tensões de Von Mises que atuam no material são maiores do que a tensão de escoamento experimentada pelo material em um teste de tração uniaxial.
Em termos de componentes de tensão, a tensão de Von Mises pode ser escrita como
Para o estado de tensão plano 2D σ3=0, o Von Mises estressa em termos de principal estresse pode ser expresso da seguinte forma
Em termos de componentes gerais de estresse,
Como você calcula o estresse de Von Mises 3D?
A tensão de Von Mises pode ser expressa em seis componentes de tensão da seguinte forma:
Eu sou Sangeeta Das. Concluí meu mestrado em Engenharia Mecânica com especialização em Motores IC e Automóveis. Tenho cerca de dez anos de experiência abrangendo indústria e academia. Minha área de interesse inclui Motores IC, Aerodinâmica e Mecânica dos Fluidos. Você pode me encontrar em