Напрежение по фон Мизес

Теория

Критерият на фон Мизес прогнозира провлачане, когато енергията на изкривяване достигне стойността при едноосово провлачане. За 3D напрегнато състояние: σ_vM = √[(σ₁−σ₂)² + (σ₂−σ₃)² + (σ₃−σ₁)²] / √2. Провлачане настъпва при σ_vM ≥ σ_y. При чисто срязване провлачането настъпва при τ = σ_y / √3 ≈ 0,577 σ_y. Това е най-широко използваният критерий за пластични метали и термопластики.

Приложение

Програмите за МКЕ показват цветни карти на напрежението по фон Мизес като стандартен изход: където σ_vM наближава σ_y, има риск от провлачане. За оптимизация на топологията при FDM скоби целта е обикновено σ_vM < σ_y / SF (коефициент на сигурност 1,5-3). Незаменим при многоосни натоварвания (комбинирано огъване, усукване и осово натоварване).

Чести грешки

Критерият на фон Мизес е предназначен за пластични, изотропни материали. При крехки материали (керамики, PLA в Z-посока) по-подходящ е критерият за максимално главно напрежение. За анизотропни FDM части сравнението с обемното σ_y е неточно в Z. Висок σ_vM в остър ъгъл в МКЕ индикира сингулярност на напрежение: добавете радиус и подобрете мрежата.

Свързани термини: Механично напрежение, Граница на провлачане, Срязващо напрежение, Крива напрежение-деформация