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वॉन माइसिस यील्ड मानदंड

1913
  • Richard von Mises
  • Maksymilian Tytus Huber
यांत्रिक अभियांत्रिकी प्रयोगशाला में वॉन मिसेस उपज मानदंड का उपयोग करके नमनीय पदार्थों का परीक्षण किया जाता है।

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

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].

वॉन मिसेस यील्ड मानदंड, जिसे अधिकतम विरूपण ऊर्जा मानदंड भी कहा जाता है, नमनीय पदार्थों में प्लास्टिक विरूपण की शुरुआत का पूर्वानुमान लगाने के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला मॉडल है। यह मानता है कि यील्डिंग तब शुरू होती है जब किसी पदार्थ में प्रति इकाई आयतन विरूपण की प्रत्यास्थ तनाव ऊर्जा एक क्रांतिक मान तक पहुँच जाती है। यह जलस्थैतिक ऊर्जा (आयतन परिवर्तन से संबंधित) से भिन्न है, जिसे नमनीय धातुओं में यील्डिंग में योगदान नहीं देने वाला माना जाता है।

गणितीय रूप से, इसका अर्थ यह है कि विचलनकारी तनाव टेंसर का दूसरा अपरिवर्तनीय मान, [latex]J_2[/latex], एक स्थिर मान तक पहुँच जाता है। विचलनकारी तनाव टेंसर कुल तनाव टेंसर में से उसके जलस्थैतिक घटक को घटाने पर प्राप्त होता है। इस मानदंड को अक्सर वॉन मिसेस समतुल्य तनाव, [latex]sigma_v[/latex] के माध्यम से व्यक्त किया जाता है, जो तनाव टेंसर के छह घटकों का अदिश संयोजन होता है। सामान्य 3डी तनाव की स्थिति के लिए, इसकी गणना इस प्रकार की जाती है: [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 नम्य होने की क्षमता, [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
– मैकेनिक्स

Type

सार प्रणाली

व्यवधान

संतोषजनक

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • बेल्ट्रामी का कुल तनाव ऊर्जा सिद्धांत
  • ह्यूबर द्वारा विरूपण ऊर्जा अवधारणा का पूर्व प्रतिपादन
  • का विकास कॉची तनाव टेंसर
  • तन्य धातुओं में उपज के प्रायोगिक अवलोकन

आवेदन

  • यांत्रिक और सिविल इंजीनियरिंग में स्टील और एल्यूमीनियम जैसी नमनीय सामग्रियों में विफलता का पूर्वानुमान लगाना
  • परिमित तत्व तनाव सांद्रता को देखने और उसका आकलन करने के लिए एफईए विश्लेषण (FEA) का उपयोग किया जाता है।
  • दबाव पात्रों और पाइपिंग प्रणालियों का डिजाइन
  • टिकाऊपन और दुर्घटना सुरक्षा के लिए ऑटोमोटिव कंपोनेंट डिजाइन

पेटेंट:

NA

संभावित नवाचार विचार

  • वास्तविक समय में संरचनात्मक स्वास्थ्य निगरानी प्रणाली जो वॉन मिसेस तनाव के उपज सीमा के करीब पहुंचने पर अलर्ट जारी करती है।
  • जनरेटिव डिज़ाइन सॉफ़्टवेयर जो वॉन मिसेस स्ट्रेस को एक निश्चित सीमा से नीचे बनाए रखने के लिए टोपोलॉजी को अनुकूलित करता है।
  • ऐसे स्मार्ट पदार्थ जिनमें अंतर्निहित सेंसर होते हैं जो स्थानीय वॉन मिसेस तनाव के गंभीर होने पर रंग या गुणधर्म बदल देते हैं।
  • सामग्री की थकान के लिए पूर्वानुमानित मॉडल जो वॉन मिसेस तनाव चक्रों के इतिहास को शामिल करते हैं
  • उन्नत सर्जिकल प्लानिंग सॉफ्टवेयर जो हड्डी प्रत्यारोपण में वॉन मिसेस तनाव का अनुकरण करके विफलता को रोकता है।
  • पहनने योग्य technology that monitors von Mises stress in athletic equipment to prevent catastrophic failure
  • एआई-संचालित धातु निर्माण प्रक्रियाएं जो वॉन मिसेस तनाव वितरण को प्रबंधित करने के लिए टूल पथों को सक्रिय रूप से नियंत्रित करती हैं
  • वर्चुअल मटेरियल टेस्टिंग प्लेटफॉर्म जो नए मिश्र धातुओं के व्यवहार की भविष्यवाणी करने के लिए वॉन मिसेस मानदंड का उपयोग करते हैं।
संबंधित विषय: वॉन मिसेस तनाव, उपज मानदंड, प्लास्टिसिटी, नमनीय सामग्री, विफलता सिद्धांत, विचलित तनाव, विरूपण ऊर्जा, जे2 प्लास्टिसिटी।

ऐतिहासिक संदर्भ

वॉन माइसिस यील्ड मानदंड

1909
1910
1911-04-08
1913
1915
1916
1917
1907
1909
1910
1912
1915
1915-11
1916
1918

(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

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