Calculadora Energía de deformación debida al cambio de volumen dadas las tensiones principales

✖La relación de Poisson se define como la relación entre la deformación lateral y axial. Para muchos metales y aleaciones, los valores de la relación de Poisson oscilan entre 0,1 y 0,5.ⓘ El coeficiente de Poisson [𝛎]			+10% -10%
✖El módulo de muestra de Young es una propiedad mecánica de las sustancias sólidas elásticas lineales. Describe la relación entre la tensión longitudinal y la deformación longitudinal.ⓘ Módulo de Young de la muestra [E]			+10% -10%
✖El primer esfuerzo principal es el primero entre los dos o tres esfuerzos principales que actúan sobre un componente estresado biaxial o triaxial.ⓘ Primera tensión principal [σ₁]			+10% -10%
✖El segundo esfuerzo principal es el segundo entre los dos o tres esfuerzos principales que actúan sobre un componente estresado biaxial o triaxial.ⓘ Segunda tensión principal [σ₂]			+10% -10%
✖El tercer esfuerzo principal es el tercero entre los dos o tres esfuerzos principales que actúan sobre un componente estresado biaxial o triaxial.ⓘ Tensión principal tercera [σ₃]			+10% -10%

✖La energía de deformación para el cambio de volumen sin distorsión se define como la energía almacenada en el cuerpo por unidad de volumen debido a la deformación.ⓘ Energía de deformación debida al cambio de volumen dadas las tensiones principales [U_v]

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Fórmula

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Energía de deformación debida al cambio de volumen dadas las tensiones principales

Fórmula

`"U"_{"v"} = ((1-2*"𝛎"))/(6*"E")*("σ"_{"1"}+"σ"_{"2"}+"σ"_{"3"})^2`

Ejemplo

`"7.582105kJ/m³"=((1-2*"0.3"))/(6*"190GPa")*("35N/mm²"+"47N/mm²"+"65N/mm²")^2`

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Energía de deformación debida al cambio de volumen dadas las tensiones principales Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Energía de tensión para el cambio de volumen = ((1-2*El coeficiente de Poisson))/(6*Módulo de Young de la muestra)*(Primera tensión principal+Segunda tensión principal+Tensión principal tercera)^2
U_v = ((1-2*𝛎))/(6*E)*(σ₁+σ₂+σ₃)^2
Esta fórmula usa 6 Variables

Variables utilizadas

Energía de tensión para el cambio de volumen - (Medido en Joule por metro cúbico) - La energía de deformación para el cambio de volumen sin distorsión se define como la energía almacenada en el cuerpo por unidad de volumen debido a la deformación.
El coeficiente de Poisson - La relación de Poisson se define como la relación entre la deformación lateral y axial. Para muchos metales y aleaciones, los valores de la relación de Poisson oscilan entre 0,1 y 0,5.
Módulo de Young de la muestra - (Medido en Pascal) - El módulo de muestra de Young es una propiedad mecánica de las sustancias sólidas elásticas lineales. Describe la relación entre la tensión longitudinal y la deformación longitudinal.
Primera tensión principal - (Medido en Pascal) - El primer esfuerzo principal es el primero entre los dos o tres esfuerzos principales que actúan sobre un componente estresado biaxial o triaxial.
Segunda tensión principal - (Medido en Pascal) - El segundo esfuerzo principal es el segundo entre los dos o tres esfuerzos principales que actúan sobre un componente estresado biaxial o triaxial.
Tensión principal tercera - (Medido en Pascal) - El tercer esfuerzo principal es el tercero entre los dos o tres esfuerzos principales que actúan sobre un componente estresado biaxial o triaxial.

PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base

El coeficiente de Poisson: 0.3 --> No se requiere conversión
Módulo de Young de la muestra: 190 Gigapascal --> 190000000000 Pascal (Verifique la conversión aquí)
Primera tensión principal: 35 Newton por milímetro cuadrado --> 35000000 Pascal (Verifique la conversión aquí)
Segunda tensión principal: 47 Newton por milímetro cuadrado --> 47000000 Pascal (Verifique la conversión aquí)
Tensión principal tercera: 65 Newton por milímetro cuadrado --> 65000000 Pascal (Verifique la conversión aquí)

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

U_v = ((1-2*𝛎))/(6*E)*(σ₁+σ₂+σ₃)^2 --> ((1-2*0.3))/(6*190000000000)*(35000000+47000000+65000000)^2

Evaluar ... ...

U_v = 7582.1052631579

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

7582.1052631579 Joule por metro cúbico -->7.58210526315789 Kilojulio por metro cúbico (Verifique la conversión aquí)

RESPUESTA FINAL

7.58210526315789 ≈ 7.582105 Kilojulio por metro cúbico <-- Energía de tensión para el cambio de volumen

(Cálculo completado en 00.020 segundos)

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Créditos

Creado por Vaibhav Malani

Instituto Nacional de Tecnología (LIENDRE), Tiruchirapalli

¡Vaibhav Malani ha creado esta calculadora y 600+ más calculadoras!

Verificada por Sagar S Kulkarni

Facultad de Ingeniería Dayananda Sagar (DSCE), Bangalore

¡Sagar S Kulkarni ha verificado esta calculadora y 200+ más calculadoras!

< 13 Teoría de la energía de distorsión Calculadoras

Distorsión Tensión Energía

Vamos Energía de tensión para distorsión = ((1+El coeficiente de Poisson))/(6*Módulo de Young de la muestra)*((Primera tensión principal-Segunda tensión principal)^2+(Segunda tensión principal-Tensión principal tercera)^2+(Tensión principal tercera-Primera tensión principal)^2)

Límite elástico a la tracción por el teorema de la energía de distorsión teniendo en cuenta el factor de seguridad

Vamos Resistencia a la tracción = Factor de seguridad*sqrt(1/2*((Primera tensión principal-Segunda tensión principal)^2+(Segunda tensión principal-Tensión principal tercera)^2+(Tensión principal tercera-Primera tensión principal)^2))

Límite elástico a la tracción por el teorema de la energía de distorsión

Vamos Resistencia a la tracción = sqrt(1/2*((Primera tensión principal-Segunda tensión principal)^2+(Segunda tensión principal-Tensión principal tercera)^2+(Tensión principal tercera-Primera tensión principal)^2))

Energía de deformación debida al cambio de volumen dadas las tensiones principales

Vamos Energía de tensión para el cambio de volumen = ((1-2*El coeficiente de Poisson))/(6*Módulo de Young de la muestra)*(Primera tensión principal+Segunda tensión principal+Tensión principal tercera)^2

Límite elástico a la tracción para esfuerzo biaxial por el teorema de la energía de distorsión teniendo en cuenta el factor de seguridad

Vamos Resistencia a la tracción = Factor de seguridad*sqrt(Primera tensión principal^2+Segunda tensión principal^2-Primera tensión principal*Segunda tensión principal)

Energía de tensión debido al cambio de volumen sin distorsión

Vamos Energía de tensión para el cambio de volumen = 3/2*((1-2*El coeficiente de Poisson)*Estrés por cambio de volumen^2)/Módulo de Young de la muestra

Energía de tensión de distorsión para rendimiento

Vamos Energía de tensión para distorsión = ((1+El coeficiente de Poisson))/(3*Módulo de Young de la muestra)*Resistencia a la tracción^2

Deformación volumétrica sin distorsión

Vamos Tensión para el cambio de volumen = ((1-2*El coeficiente de Poisson)*Estrés por cambio de volumen)/Módulo de Young de la muestra

Estrés debido al cambio de volumen sin distorsión

Vamos Estrés por cambio de volumen = (Primera tensión principal+Segunda tensión principal+Tensión principal tercera)/3

Energía de deformación total por unidad de volumen

Vamos Energía de deformación total por unidad de volumen = Energía de tensión para distorsión+Energía de tensión para el cambio de volumen

Energía de deformación debida al cambio de volumen dado el estrés volumétrico

Vamos Energía de tensión para el cambio de volumen = 3/2*Estrés por cambio de volumen*Tensión para el cambio de volumen

Resistencia a la fluencia cortante por el teorema de la energía de distorsión máxima

Vamos Resistencia a la cizalladura = 0.577*Resistencia a la tracción

Límite elástico al corte por la teoría de la energía de distorsión máxima

Vamos Resistencia a la cizalladura = 0.577*Resistencia a la tracción

Energía de deformación debida al cambio de volumen dadas las tensiones principales Fórmula

¿Qué es la energía de deformación?

La energía de deformación se define como la energía almacenada en un cuerpo debido a la deformación. La energía de deformación por unidad de volumen se conoce como densidad de energía de deformación y el área bajo la curva tensión-deformación hacia el punto de deformación. Cuando se libera la fuerza aplicada, todo el sistema vuelve a su forma original. Generalmente se denota por U.

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