Bu haftanın konuları
- Sünek ve gevrek malzemelerde kırılma davranışı
- Maksimum kayma gerilmesi (Tresca) teorisi
- Şekil değiştirme enerjisi (von Mises) teorisi
Konu içeriği
Bir eleman ne zaman hasar görür sorusunun cevabı malzemenin davranışına bağlıdır.
Sünek malzemeler (yumuşak çelik, alüminyum) kalıcı şekil değiştirerek hasar görür; ölçüt akma dayanımıdır. Gevrek malzemeler (dökme demir, seramik) belirgin şekil değiştirmeden kırılır; ölçüt kopma dayanımıdır ve çekme dayanımı basma dayanımının çok altındadır.
Sünek malzemeler için iki teori kullanılır. Maksimum kayma gerilmesi (Tresca) teorisi, akmanın en büyük kayma gerilmesi malzemenin kayma akma sınırına ulaştığında başladığını söyler; basit ve güvenli taraftadır. Şekil değiştirme enerjisi (von Mises) teorisi, hacim değişimi dışındaki enerjiyi ölçüt alır; deney sonuçlarına daha yakındır ve sonlu elemanlar yazılımlarının varsayılan ölçütüdür.
Gevrek malzemeler için maksimum normal gerilme teorisi ve Mohr kırılma ölçütü kullanılır.
Uygulamada eşdeğer gerilme hesaplanır ve emniyet gerilmesiyle karşılaştırılır. Aynı yük durumu için Tresca, von Mises'ten yaklaşık yüzde 15 daha muhafazakâr sonuç verir; hangisinin kullanıldığı hesap raporunda belirtilmelidir.