Von Mises Gerilmesi

EN: Von Mises Stress

Çok eksenli, karmaşık bir gerilme durumunu, malzemenin akmaya başlayıp başlamadığını tek bir sayıyla değerlendirmeyi sağlayan eşdeğer (skaler) gerilme ölçütü.

σ₁σ₂Gerilme Durumuσy−σy
Görsel 1 - Figure 1 - İki eksenli gerilme düzleminde von Mises akma yüzeyi (elips).

Von Mises gerilmesi, bir noktadaki çok eksenli (üç boyutlu) karmaşık gerilmeGerilmeBir kesite etkiyen iç kuvvetin, kesit alanına bölünmesiyle elde edilen, malzemenin iç direncini ifade eden temel mukavemet büyüklüğü. durumunu, malzemenin tek eksenli bir çekme deneyinde akmaya başladığı gerilme değeriyle doğrudan karşılaştırılabilecek tek bir eşdeğer (skaler) gerilme değerine indirgeyen bir ölçüttür. Bu yaklaşım, sünek malzemelerin akmasının, malzemedeki distorsiyon (şekil değiştirmeŞekil DeğiştirmeBir malzemenin, gerilme etkisiyle orijinal boyutlarına göre yaşadığı boyutsuz, göreli deformasyon miktarı.) enerjisinin belirli bir sınırı aşmasıyla tetiklendiği varsayımına dayanır. Asal gerilmeler (σ1\sigma_1, σ2\sigma_2, σ3\sigma_3) cinsinden von Mises gerilmesi şu şekilde ifade edilir:

σvM=(σ1σ2)2+(σ2σ3)2+(σ3σ1)22\sigma_{vM} = \sqrt{\frac{(\sigma_1 - \sigma_2)^2 + (\sigma_2 - \sigma_3)^2 + (\sigma_3 - \sigma_1)^2}{2}}

Burada σvM\sigma_{vM} von Mises gerilmesini, σ1\sigma_1, σ2\sigma_2 ve σ3\sigma_3 ise ilgili noktadaki üç asal gerilmeyi ifade eder.

Von Mises gerilme ölçütü, özellikle sonlu elemanlar analizi yazılımlarında karmaşık, çok eksenli gerilme dağılımlarına sahip yapısal elemanların (kaynak dikişiKaynak DikişiKaynak işlemi sonucunda oluşan, iki parçayı birbirine bağlayan ergitilmiş metal şeridi. bölgeleri, düğüm noktaları, gerilme yığılmasıGerilme YığılmasıBir kesitte ani geometri değişikliği (delik, çentik, köşe) nedeniyle gerilmenin yerel olarak ortalama değerin çok üzerine çıkması. bölgeleri gibi) güvenliğini tek bir renkli gerilme haritası üzerinden değerlendirmek için yaygın olarak kullanılır; hesaplanan von Mises gerilmesi malzemenin akma gerilmesini aşıyorsa, o bölgede yerel akmanın başladığı sonucuna varılır.

Yazar

Yapı Tasarım Akademisi

M.Sc. ETH İnşaat Yüksek Mühendisi

Yapı ve Geoteknik Anabilim Dalları

Yapı ve Geoteknik Mühendisliği alanlarında uzmanlaşmış, ETH Zürich mezunu inşaat yüksek mühendisi. Deprem mühendisliği, zemin dinamiği ve yapısal tasarım üzerine odaklanıyor.