Per gestire i problemi legati allo stress, ingegneri e scienziati si affidano a una varietà di formule che si occupano del comportamento meccanico dei materiali. Lo stress estremo, che si tratti di tensione, compressione, cesoiamento o piegamento, è la maggiore quantità di stress che un materiale può sopportare. Lo stress da snervamento è il valore di sollecitazione a cui si verifica la deformazione plastica. Sebbene sia importante nei calcoli di ingegneria, un valore accurato per lo stress di snervamento può essere difficile da individuare.

Modulo di Young

Il modulo di Young è la pendenza della porzione elastica della curva sforzo-deformazione per il materiale essere analizzato. Gli ingegneri sviluppano le curve sforzo-deformazione eseguendo test ripetuti su campioni di materiale e compilando i dati. Calcolare il modulo di Young (E) è semplice come leggere un valore di sforzo e deformazione da un grafico e dividere lo stress per la deformazione.

Equazione di stress

Lo stress (sigma) è correlato alla deformazione ( epsilon) attraverso la seguente equazione:

sigma = E * (epsilon)

Questa relazione è valida solo nelle regioni in cui la legge di Hooke è valida. La legge di Hooke afferma che una forza protesica è presente in un materiale elastico proporzionale alla distanza che il materiale è stato stirato. Poiché la tensione di snervamento è il punto in cui si verifica la deformazione plastica, segna la fine della gamma elastica. È possibile utilizzare questa equazione per stimare un valore di tensione di snervamento.

La regola di offset 0,2%

L'approssimazione ingegneristica più comune per lo stress di snervamento è la regola di compensazione dello 0,2%. Per applicare questa regola, supponiamo che la tensione di snervamento sia dello 0,2% e moltiplichi per il modulo di Young per il tuo materiale:

sigma = 0,002 * E

Per distinguere questa approssimazione da altri calcoli, gli ingegneri a volte chiamano questo è lo "stress di offset offset".

Von Mises Criteri

Il metodo di offset è valido per lo stress che si verifica lungo un singolo asse, ma alcune applicazioni richiedono una formula in grado di gestire due assi. Per questi problemi, utilizzare i criteri di von Mises:

(sigma1 - sigma2) ^ 2 + sigma1 ^ 2 + sigma2 ^ 2 = 2 * sigma (y) ^ 2

sigma1 = x- direzione max shear stress sigma2 = direzione y max shear stress sigma (y) = yield stress