بيت » Von Mises Yield Criterion

Von Mises Yield Criterion

1913
  • Richard von Mises
  • Maksymilian Tytus Huber

The von Mises yield criterion predicts that yielding of a ductile material begins when the second deviatoric stress invariant, [latex]J_2[/latex], reaches a critical value. It is often expressed in terms of the von Mises stress, [latex]\sigma_v[/latex], a scalar value that must be less than the material’s yield strength, [latex]\sigma_y[/latex]. Yielding occurs when [latex]\sigma_v = \sigma_y[/latex].

The von Mises yield criterion, also known as the maximum distortion energy criterion, is a widely used model for predicting the onset of plastic deformation in ductile materials. It postulates that yielding begins when the elastic strain energy of distortion per unit volume in a material reaches a critical value. This is distinct from the hydrostatic energy (associated with volume change), which is assumed not to contribute to yielding in ductile metals.

Mathematically, this is equivalent to stating that the second invariant of the deviatoric stress tensor, [latex]J_2[/latex], reaches a constant value. The deviatoric stress tensor is the total stress tensor minus its hydrostatic component. The criterion is often expressed through the von Mises equivalent stress, [latex]\sigma_v[/latex], which is a scalar combination of the six components of the stress tensor. For a general 3D state of stress, it is calculated as: [latex]\sigma_v = \sqrt{\frac{1}{2}[(\sigma_{11}-\sigma_{22})^2 + (\sigma_{22}-\sigma_{33})^2 + (\sigma_{33}-\sigma_{11})^2 + 6(\sigma_{12}^2 + \sigma_{23}^2 + \sigma_{31}^2)]}[/latex].

Yielding is predicted to occur when [latex]\sigma_v[/latex] equals the material’s yield strength, [latex]\sigma_y[/latex], which is typically determined from a simple uniaxial tensile test. In principal stress space, the von Mises criterion defines a smooth, circular cylinder whose axis is the hydrostatic line ([latex]\sigma_1 = \sigma_2 = \sigma_3[/latex]). This contrasts with the Tresca criterion, which defines a hexagonal prism. The von Mises criterion generally provides a better fit with experimental data for most ductile metals and is continuously differentiable, which is advantageous in numerical computations.

UNESCO Nomenclature: 2208
– Mechanics

النوع

Abstract System

Disruption

Substantial

الاستخدام

Widespread Use

Precursors

  • Beltrami’s total strain energy theory
  • Huber’s earlier formulation of the distortion energy concept
  • Development of the Cauchy stress tensor
  • Experimental observations of yielding in ductile metals

التطبيقات

  • predicting failure in ductile materials like steel and aluminum in mechanical and civil engineering
  • finite element analysis (FEA) to visualize and assess stress concentrations
  • design of pressure vessels and piping systems
  • automotive component design for durability and crash safety

براءات الاختراع:

NA

Potential Innovations Ideas

!!مستويات !!! العضوية مطلوبة

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

انضم الآن

هل أنت عضو بالفعل؟ سجّل الدخول هنا
Related to: von Mises stress, yield criterion, plasticity, ductile materials, failure theory, deviatoric stress, distortion energy, J2 plasticity

اترك تعليقاً

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

متاح للتحديات الجديدة
مهندس ميكانيكي، مدير مشروع أو بحث وتطوير
تطوير المنتج الفعال

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

Related Invention, Innovation & Technical Principles

Scroll to Top

قد يعجبك أيضاً