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Von Mises Yield Criterion

1913
  • Richard von Mises
  • Maksymilian Tytus Huber
Mechanical engineering laboratory testing ductile materials using von Mises yield criterion.

(画像はイメージです)

フォンミーゼス降伏条件は、延性材料の降伏は2番目の偏差応力が ストレス 不変量 [latex]J_2[/latex] は臨界値に達します。これはしばしばフォンミーゼス応力 [latex]sigma_v[/latex] で表され、材料の s よりも小さくなければならないスカラー値です。 降伏強度, [latex]sigma_y[/latex]。降伏は[latex]sigma_v = sigma_y[/latex]のときに発生します。

フォン・ミーゼス降伏条件(最大歪みエネルギー条件とも呼ばれる)は、延性材料における塑性変形の開始を予測するために広く用いられているモデルである。この条件では、材料の単位体積あたりの弾性歪みエネルギーが臨界値に達したときに降伏が始まると仮定している。これは、延性金属の降伏には寄与しないとされる静水圧エネルギー(体積変化に伴うエネルギー)とは異なる。

数学的には、これは偏差応力テンソルの第 2 不変量 [latex]J_2[/latex] が一定値に達することと同等です。偏差応力テンソルは、全応力テンソルから静水圧成分を引いたものです。この基準は、応力テンソルの 6 つの成分のスカラー結合であるフォン ミーゼス相当応力 [latex]sigma_v[/latex] によって表現されることがよくあります。一般的な 3D 応力状態の場合、次のように計算されます。[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]。

降伏は、材料の降伏強度 [latex]sigma_v[/latex] が等しくなったときに発生すると予測されます。この降伏強度は、通常、単純な一軸引張試験から決定されます。主応力空間では、フォン・ミーゼス基準は、軸が静水圧線 ([latex]sigma_1 = sigma_2 = sigma_3[/latex]) である滑らかな円筒を定義します。これは、六角柱を定義するトレスカ基準とは対照的です。フォン・ミーゼス基準は、一般的に、ほとんどの延性金属の実験データによりよく適合し、連続的に微分可能であるため、数値計算において有利です。

UNESCO Nomenclature: 2208
機械工学

タイプ

抽象システム

混乱

実質的な

使用法

広く普及している

前駆物質

  • ベルトラーミの全ひずみエネルギー理論
  • フーバーによる歪みエネルギー概念の初期の定式化
  • Development of the Cauchy stress tensor
  • 延性金属における降伏現象の実験的観察

アプリケーション

  • 機械工学および土木工学における鋼やアルミニウムなどの延性材料の破壊予測
  • finite element analysis (FEA) to visualize and assess stress concentrations
  • 圧力容器および配管システムの設計
  • 耐久性と衝突安全性を考慮した自動車部品設計

特許:

NA

潜在的なイノベーションのアイデア

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関連キーワード:フォンミーゼス応力、降伏条件、塑性、延性材料、破壊理論、偏差応力、歪みエネルギー、J2塑性。

歴史的背景

Von Mises Yield Criterion

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

(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)

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