¿Cómo calcular la tensión de Von Mises?

Escrito por cassandra tribe | Traducido por cp mérida
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¿Cómo calcular la tensión de Von Mises?

La tensión de Von Mises (o el Esfuerzo) es un índice obtenido de la combinación de los Esfuerzos Principales en un momento dado para determinar en qué puntos ocurre el esfuerzo en el eje X, Y y Z y provoca la falla. Este método de cálculo se utiliza para medir el esfuerzo y las distribuciones de tensión dentro de un material dúctil. Resolver la ecuación requiere conocimientos básicos de cálculo. Sin embargo, el acceso a los esfuerzos y los rendimientos necesarios o tener que realizar los cálculos tu mismo es una habilidad avanzada. Si tienes los números necesarios básicos, siguiendo estos pasos te permitirá realizar un cálculo simplificado de la Tensión de Von Mises de un material.

Nivel de dificultad:
Difícil

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Necesitarás

  • Esfuerzos principales de una prueba de un cuerpo elástico (como material dúctil)
  • Rendimiento (o fracaso) del esfuerzo del material
  • Calculadora científica o un bolígrafo y papel

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Instrucciones

    Cómo calcular la tensión Von Mises

  1. 1

    Asignar los Esfuerzos Principales a cada una de estas designaciones:

    • El primer esfuerzo a {S1} • El segundo esfuerzo a {S2} • El tercer esfuerzo a {S3}

    Si no has determinado los Esfuerzos Principales para el material a ser examinado, puedes calcularlas a partir de cualquier punto en la dirección X, Y o Z del eje principal. Los Esfuerzos Principales trabajan en combinación desde cualquier punto en el eje, los puntos que elijas para el cálculo de la Tensión de Von Mises existen sólo dentro de esa área. Puedes volver a calcular con cualquiera de los puntos de cualquier área creada a través de la reasignación de los Esfuerzos Principales para determinar el efecto de la tensión sobre el potencial para el fracaso.

  2. 2

    Utiliza la ecuación siguiente, sustituye los Esfuerzos Principales en la ubicación adecuada.

    (S1-S2) ^ 2 + (S2-S3) ^ 2 + (S3-S1) ^ 2 = 2Se ^ 2

    Por ejemplo, si el primer esfuerzo fue de 4, el segundo fue de 6 y el tercero era igual a 8, entonces la ecuación sería así:

    (4-6) ^ 2 + (6-8) ^ 2 + (8-4) ^ 2 = 2Se ^ 2

    Nota: (4-6) ^ 2 es para ser leído como "cuatro menos seis a la segunda potencia".

  3. 3

    Ahora, resuelve la ecuación para determinar el valor de {Se}.

  4. 4

    El valor que se descubrió por {Se} es el esfuerzo de Von Mises o el de la Tensión, lo que también se conoce como el Esfuerzo Equivalente. El valor de (S), mientras que la solución de la ecuación, no es el valor que estás buscando para analizar la rotura dúctil de tu material. Hay un paso más para llevar a cabo para entender lo que el Valor de Esfuerzo de von Mises quiere decir de tu material.

  5. 5

    Asigna el rendimiento del esfuerzo conocido a la siguiente designación, {Sy}. Ahora, resuelve la ecuación siguiente: Sy - Se

    Si {Se} es más grande que {Sy} (el resultado de la ecuación de producir un número negativo), entonces el material, en el punto en que los Esfuerzos Principales se calcularon, se considera que es un fallo total.

Consejos y advertencias

  • Siempre verifica de varias fuentes la validez de los números del Esfuerzo de Rendimiento del material.
  • Esta es una versión simplificada del cálculo, para calcular el esfuerzo y la tensión para uso en entornos vivos, utiliza las formas del cálculo específico para los estándares de ingeniería para ese medio ambiente.

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