항복 강도는 재료로 생성 될 수있는 가장 큰 응력을 의미하는 단어입니다. 항복 강도는 재료의 탄성 한계에 대한 좋은 추정치입니다. 재료가 영구적으로 변형되는 응력 지점으로 정의됩니다. 재료는 항복점에 도달하기 전에 탄력적으로 구부리지 만 적용된 힘이 제거 될 때 항상 원래 모양으로 회복됩니다. 항복점에 도달하면 변형의 작은 비율은 돌이킬 수 없습니다.
항복 강도의 중요성
물질의 최대 부하 제한을 반영하기 때문에 부품의 개발 및 생산에 재료의 항복 강도를 이해하고 익숙해지는 것은 중요합니다. 결과적으로, 프레스, 롤링 또는 단조와 같은 다양한 재료를 생산하는 데 사용되는 제조 공정에서 항복 강도가 중요합니다. 전형적으로, 항복 강도는 온도가 증가함에 따라 감소하고 변형률에 따라 증가합니다. 전자가 사실이 아닌 경우, 물질은 슈퍼 합금에서 자주 관찰되는 현상 인“항복 강도/항복 응력 이상”을 나타냅니다. 이 재료는 고온에서 탁월한 강도를 요구하는 응용 분야에 자주 사용됩니다. 물질의 항복 강도는 지진과 같은 예기치 않은 충격 하중을받을 수있는 구조를 만들 때 특히 중요합니다. 이러한 조건 하에서, 재료의 플라스틱 영역은 대부분의 에너지를 흡수하기 때문에 중요해진다. 따라서, 확장 된 시간에 걸쳐 예기치 않은 압력과 부하를 견딜 수있는 재료의 용량은 안전 조치를 구현할 수 있습니다.
항복 강도를 계산하기위한 공식
엔지니어와 과학자들은 항복 응력 문제를 해결하기 위해 재료의 기계적 거동을 설명하는 여러 공식에 의존합니다. 장력, 압축, 전단 또는 굽힘 등 재료가 견딜 수있는 궁극적 인 스트레스는 견딜 수있는 최대 스트레스입니다. 항복 응력은 소성 변형을 일으키는 응력 값입니다. 항복 응력에 대한 정확한 수치를 결정하는 것은 어려울 수 있습니다.
항복 응력은 영 계수, 응력 방정식, 0.2 % 오프셋 규칙 및 Von Mises 기준을 포함한 다양한 공식을 사용하여 정량화됩니다.
영의 모듈러스
Young 's Modulus는 재료의 응력-변형 곡선의 탄성 섹션의 경사입니다. 엔지니어는 재료 샘플에 대한 데이터를 반복적으로 테스트하고 축적하여 응력 변형 곡선을 구축합니다. Young 's Modulus (E)를 계산하는 것은 그래프에서 스트레스와 변형의 값을 읽고 스트레스로 나누는 것만 큼 쉽습니다.
응력 방정식
다음 방정식은 응력 (시그마)과 변형 (Epsilon)과 관련이 있습니다.
σ =e × ϵ
이 링크는 Hooke의 법칙이 사실 인 영역에서만 적용됩니다. Hooke의 법칙은 탄성 재료가 늘어난 거리에 비례하는 회복력을 포함한다고 주장합니다. 항복 응력은 플라스틱 변형 시점에서 발생하기 때문에 탄성 범위의 끝을 나타냅니다. 이 방정식을 사용하여 항복 응력 값을 추정하십시오.
0.2 % 오프셋 규칙
0.2 % 오프셋 규칙은 항복 응력에 가장 많이 사용되는 엔지니어링 추정치입니다. 이 규칙을 사용하려면 수율 변형이 0.2 %이고 재료의 젊은 모듈러스를 곱한다고 가정합니다.
σ =0.002 × e
엔지니어는 종종이를 다른 계산과 구별하기 위해 "오프셋 항복 응력"이라고합니다.
von Mises 기준
오프셋 접근법은 단일 축을 따라 응력에 적합하지만 특정 응용 프로그램은 두 축을 처리 할 수있는 공식을 요구합니다. Von Mises 기준을 다음과 같은 문제에 적용하십시오.
(σ1 -σ2) ²+σ1²+σ2² =2σ (y)
여기서
σ1 =x 방향 최대 전단 응력
σ2 =y 방향 최대 전단 응력 및
σ (y) =항복 응력
결론
재료의 항복 강도는 인장 시험의 사용에 의해 결정된다. 응력-변형 곡선은 테스트 결과를 설명하는 데 사용됩니다. 재료의 항복 강도는 응력-변형 곡선이 비례에서 벗어나는 응력에 의해 결정됩니다. 일부 중합체의 선형 탄성 특성은 재료가 탄력적으로 선형으로 늘어나고, 재료가 최대 강도를 달성하면, 그것은 파손된다. 특정 재료 방법을 사용하여 재료의 항복 강도를 높일 수 있습니다. 그러나 응력-변형 곡선으로부터 일부 재료에 대한 정확한 항복 점을 정의하는 것은 문제가된다. 이 물질의 항복점이 갑자기 발생하지 않기 때문입니다. 오히려 범위에서 발생합니다.
