Tensão crítica para propagação de fissuras Calculadora

✖O Módulo de Young é uma propriedade mecânica de substâncias sólidas elásticas lineares. Ele descreve a relação entre tensão longitudinal e deformação longitudinal.ⓘ Módulo de Young [E]			+10% -10%
✖Energia de superfície específica é a energia de superfície necessária para a criação de uma nova superfície durante a propagação de fissuras em um material quebradiço.ⓘ Energia de superfície específica [γ_s]			+10% -10%
✖O comprimento da rachadura representa o comprimento de uma rachadura superficial, ou metade do comprimento de uma rachadura interna.ⓘ Comprimento da fenda [a]			+10% -10%

✖Tensão crítica necessária para a propagação de trincas em um material quebradiço.ⓘ Tensão crítica para propagação de fissuras [σ_c]

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Fórmula

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Tensão crítica para propagação de fissuras

Fórmula

`"σ"_{"c"} = sqrt(2*"E"*"γ"_{"s"}/(pi*"a"))`

Exemplo

`"0.000535MPa"=sqrt(2*"15N/m"*"0.3N/m"/(pi*"10μm"))`

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Tensão crítica para propagação de fissuras Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

Estresse crítico = sqrt(2*Módulo de Young*Energia de superfície específica/(pi*Comprimento da fenda))
σ_c = sqrt(2*E*γ_s/(pi*a))
Esta fórmula usa 1 Constantes, 1 Funções, 4 Variáveis

Constantes Usadas

pi - Constante de Arquimedes Valor considerado como 3.14159265358979323846264338327950288

Funções usadas

sqrt - Uma função de raiz quadrada é uma função que recebe um número não negativo como entrada e retorna a raiz quadrada do número de entrada fornecido., sqrt(Number)

Variáveis Usadas

Estresse crítico - (Medido em Pascal) - Tensão crítica necessária para a propagação de trincas em um material quebradiço.
Módulo de Young - (Medido em Newton por metro) - O Módulo de Young é uma propriedade mecânica de substâncias sólidas elásticas lineares. Ele descreve a relação entre tensão longitudinal e deformação longitudinal.
Energia de superfície específica - (Medido em Newton por metro) - Energia de superfície específica é a energia de superfície necessária para a criação de uma nova superfície durante a propagação de fissuras em um material quebradiço.
Comprimento da fenda - (Medido em Metro) - O comprimento da rachadura representa o comprimento de uma rachadura superficial, ou metade do comprimento de uma rachadura interna.

ETAPA 1: Converter entrada (s) em unidade de base

Módulo de Young: 15 Newton por metro --> 15 Newton por metro Nenhuma conversão necessária
Energia de superfície específica: 0.3 Newton por metro --> 0.3 Newton por metro Nenhuma conversão necessária
Comprimento da fenda: 10 Micrômetro --> 1E-05 Metro (Verifique a conversão aqui)

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na fórmula

σ_c = sqrt(2*E*γ_s/(pi*a)) --> sqrt(2*15*0.3/(pi*1E-05))

Avaliando ... ...

σ_c = 535.237234845831

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

535.237234845831 Pascal -->0.000535237234845831 Megapascal (Verifique a conversão aqui)

RESPOSTA FINAL

0.000535237234845831 ≈ 0.000535 Megapascal <-- Estresse crítico

(Cálculo concluído em 00.004 segundos)

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Créditos

Criado por Equipe Softusvista

Escritório Softusvista (Pune), Índia

Equipe Softusvista criou esta calculadora e mais 600+ calculadoras!

Verificado por Himanshi Sharma

Instituto de Tecnologia Bhilai (MORDEU), Raipur

Himanshi Sharma verificou esta calculadora e mais 800+ calculadoras!

< 12 Teste de falha em materiais Calculadoras

Resistência à fratura

Vai Resistência à fratura = Parâmetro adimensional na tenacidade à fratura*Estresse aplicado*sqrt(pi*Comprimento da fenda)

Tensão crítica para propagação de fissuras

Vai Estresse crítico = sqrt(2*Módulo de Young*Energia de superfície específica/(pi*Comprimento da fenda))

Alongamento percentual

Vai Alongamento percentual = (Comprimento da Fratura-Comprimento inicial)*100/Comprimento inicial

Porcentagem de trabalho frio

Vai Porcentagem de trabalho frio = 100*(Área transversal-Área após deformação)/Área transversal

Redução percentual na área

Vai Redução percentual na área = (Área transversal-Área de fratura)*100/Área transversal

Fator de concentração de estresse

Vai Fator de Concentração de Estresse = 2*sqrt(Comprimento da fenda/Raio de curvatura)

Tensão média do ciclo de estresse (fadiga)

Vai Estresse médio do ciclo de estresse = (Tensão máxima de tração+Tensão compressiva mínima)/2

Tensão máxima na ponta da fissura

Vai Tensão máxima na ponta da rachadura = Fator de Concentração de Estresse*Estresse aplicado

Taxa de estresse (fadiga)

Vai Relação de estresse = Tensão compressiva mínima/Tensão máxima de tração

Faixa de estresse (fadiga)

Vai Faixa de estresse = Tensão máxima de tração-Tensão compressiva mínima

Módulo de resiliência

Vai Módulo de Resiliência = Força de rendimento^2/(2*Módulo de Young)

Amplitude de tensão (fadiga)

Vai Amplitude de Tensão = Faixa de estresse/2

Tensão crítica para propagação de fissuras Fórmula

Estresse crítico = sqrt(2*Módulo de Young*Energia de superfície específica/(pi*Comprimento da fenda))
σ_c = sqrt(2*E*γ_s/(pi*a))

Rachaduras em materiais quebradiços

Todos os materiais frágeis contêm uma população de pequenas fissuras que possuem uma variedade de tamanhos, geometrias e orientações. Quando a magnitude de uma tensão de tração na ponta de uma dessas falhas excede o valor dessa tensão crítica, uma rachadura se forma e se propaga, o que resulta em fratura.

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