بيت » Principal and Maximum Shear Stresses (Mohr’s Circle)

Principal and Maximum Shear Stresses (Mohr’s Circle)

1882-01-01
  • Christian Otto Mohr
Mohr's circle diagram illustrating principal and maximum shear stresses in materials science.

The principal stresses, [latex]\sigma_1[/latex] and [latex]\sigma_2[/latex], are the maximum and minimum normal stresses at a point, occurring on planes with zero shear stress. On Mohr’s circle, these correspond to the two points where the circle intersects the horizontal ([latex]\sigma_n[/latex]) axis. The maximum in-plane shear stress, [latex]\tau_{max}[/latex], is equal to the radius of the circle, [latex]R[/latex].

Identifying principal stresses and maximum shear الإجهاد is a primary application of Mohr’s circle. The principal stresses are the eigenvalues of the stress tensor and represent the extreme values of normal stress. They are found at the intersections of the circle with the [latex]\sigma_n[/latex] axis, calculated as [latex]\sigma_{1,2} = \sigma_{avg} \pm R[/latex], where [latex]\sigma_{avg}[/latex] is the center of the circle and [latex]R[/latex] is its radius. The planes on which these stresses act are called principal planes, and they are mutually orthogonal. On Mohr’s circle, the angle [latex]2\theta_p[/latex] from the reference state to the principal state can be found using trigonometry: [latex]\tan(2\theta_p) = \frac{2\tau_{xy}}{\sigma_x – \sigma_y}[/latex].

The maximum in-plane shear stress, [latex]\tau_{max}[/latex], corresponds to the highest and lowest points on the circle, with a magnitude equal to the circle’s radius, [latex]R[/latex]. The planes of maximum shear are oriented at 45 degrees to the principal planes. This is visually represented on the circle by a 90-degree rotation from the principal stress points. Understanding these maximum values is critical in engineering design, as material failure, particularly in ductile materials, is often initiated by shear stress. Failure theories, such as the Tresca (Maximum Shear Stress) criterion, directly use this value to predict the onset of yielding.

UNESCO Nomenclature: 3328
– Materials science and engineering

النوع

النظام التجريدي

الاضطراب

كبير

الاستخدام

الاستخدام الواسع النطاق

السلائف

  • Rankine’s theory of earth pressure
  • Cauchy’s stress tensor
  • Navier’s equations of motion for elastic solids
  • The concept of eigenvalues and eigenvectors in linear algebra

التطبيقات

  • failure analysis of materials (e.g., tresca and von mises yield criteria)
  • design of pressure vessels and pipes
  • structural analysis of bridges and buildings
  • geotechnical engineering for slope stability analysis

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارات محتملة

!!مستويات !!! العضوية مطلوبة

يجب أن تكون عضوًا !!! مستويات!!! للوصول إلى هذا المحتوى.

انضم الآن

هل أنت عضو بالفعل؟ سجّل الدخول هنا
Related to: principal stress, maximum shear stress, Mohr’s circle, stress analysis, failure criteria, Tresca criterion, solid الميكانيكا, material science, structural design, normal stress.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

متاح للتحديات الجديدة
مهندس ميكانيكي، مشروع، هندسة العمليات أو مدير البحث والتطوير
تطوير المنتج الفعال

متاح لتحدي جديد في غضون مهلة قصيرة.
تواصل معي على LinkedIn
تكامل الإلكترونيات المعدنية والبلاستيكية، التصميم مقابل التكلفة، ممارسات التصنيع الجيدة (GMP)، بيئة العمل، الأجهزة والمواد الاستهلاكية متوسطة إلى عالية الحجم، التصنيع المرن، الصناعات الخاضعة للتنظيم، شهادات CE وFDA، التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)، Solidworks، الحزام الأسود من Lean Sigma، شهادة ISO 13485 الطبية

نحن نبحث عن راعي جديد

 

هل شركتك أو مؤسستك متخصصة في التقنية أو العلوم أو الأبحاث؟
> أرسل لنا رسالة <

احصل على جميع المقالات الجديدة
مجاني، لا يوجد بريد عشوائي، ولا يتم توزيع البريد الإلكتروني ولا إعادة بيعه

أو يمكنك الحصول على عضويتك الكاملة -مجانًا- للوصول إلى جميع المحتويات المحظورة >هنا<

السياق التاريخي

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم تقديم تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

الاختراع والابتكار والمبادئ التقنية ذات الصلة

انتقل إلى الأعلى

قد يعجبك أيضاً