Energia de tensão devido à mudança no volume sem distorção Calculadora

✖A razão de Poisson é definida como a razão da deformação lateral e axial. Para muitos metais e ligas, os valores da razão de Poisson variam entre 0,1 e 0,5.ⓘ Razão de Poisson [𝛎]			+10% -10%
✖A tensão para mudança de volume é definida como a tensão na amostra para uma determinada mudança de volume.ⓘ Estresse para Mudança de Volume [σ_v]			+10% -10%
✖O Módulo de amostra de Young é uma propriedade mecânica de substâncias sólidas elásticas lineares. Descreve a relação entre a tensão longitudinal e a deformação longitudinal.ⓘ Módulo de prova de Young [E]			+10% -10%

✖A energia de deformação para mudança de volume sem distorção é definida como a energia armazenada no corpo por unidade de volume devido à deformação.ⓘ Energia de tensão devido à mudança no volume sem distorção [U_v]

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Fórmula

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Energia de tensão devido à mudança no volume sem distorção

Fórmula

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

Exemplo

`"8.538947kJ/m³"=3/2*((1-2*"0.3")*("52N/mm²")^2)/"190GPa"`

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Energia de tensão devido à mudança no volume sem distorção Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

Energia de tensão para mudança de volume = 3/2*((1-2*Razão de Poisson)*Estresse para Mudança de Volume^2)/Módulo de prova de Young
U_v = 3/2*((1-2*𝛎)*σ_v^2)/E
Esta fórmula usa 4 Variáveis

Variáveis Usadas

Energia de tensão para mudança de volume - (Medido em Joule por Metro Cúbico) - A energia de deformação para mudança de volume sem distorção é definida como a energia armazenada no corpo por unidade de volume devido à deformação.
Razão de Poisson - A razão de Poisson é definida como a razão da deformação lateral e axial. Para muitos metais e ligas, os valores da razão de Poisson variam entre 0,1 e 0,5.
Estresse para Mudança de Volume - (Medido em Pascal) - A tensão para mudança de volume é definida como a tensão na amostra para uma determinada mudança de volume.
Módulo de prova de Young - (Medido em Pascal) - O Módulo de amostra de Young é uma propriedade mecânica de substâncias sólidas elásticas lineares. Descreve a relação entre a tensão longitudinal e a deformação longitudinal.

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

Razão de Poisson: 0.3 --> Nenhuma conversão necessária
Estresse para Mudança de Volume: 52 Newton por Milímetro Quadrado --> 52000000 Pascal (Verifique a conversão aqui)
Módulo de prova de Young: 190 Gigapascal --> 190000000000 Pascal (Verifique a conversão aqui)

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na fórmula

U_v = 3/2*((1-2*𝛎)*σ_v^2)/E --> 3/2*((1-2*0.3)*52000000^2)/190000000000

Avaliando ... ...

U_v = 8538.94736842105

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

8538.94736842105 Joule por Metro Cúbico -->8.53894736842105 Quilojoule por Metro Cúbico (Verifique a conversão aqui)

RESPOSTA FINAL

8.53894736842105 ≈ 8.538947 Quilojoule por Metro Cúbico <-- Energia de tensão para mudança de volume

(Cálculo concluído em 00.004 segundos)

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Créditos

Criado por Vaibhav Malani

Instituto Nacional de Tecnologia (NIT), Tiruchirapalli

Vaibhav Malani criou esta calculadora e mais 600+ calculadoras!

Verificado por Sagar S Kulkarni

Dayananda Sagar College of Engineering (DSCE), Bengaluru

Sagar S Kulkarni verificou esta calculadora e mais 200+ calculadoras!

< 13 Teoria da Energia de Distorção Calculadoras

Energia de Deformação de Distorção

Vai Energia de tensão para distorção = ((1+Razão de Poisson))/(6*Módulo de prova de Young)*((Primeiro Estresse Principal-Segundo Estresse Principal)^2+(Segundo Estresse Principal-Terceiro Estresse Principal)^2+(Terceiro Estresse Principal-Primeiro Estresse Principal)^2)

Resistência à tração por Teorema da Energia de Distorção Considerando o Fator de Segurança

Vai Resistência à tração = Fator de segurança*sqrt(1/2*((Primeiro Estresse Principal-Segundo Estresse Principal)^2+(Segundo Estresse Principal-Terceiro Estresse Principal)^2+(Terceiro Estresse Principal-Primeiro Estresse Principal)^2))

Resistência à tração por teorema da energia de distorção

Vai Resistência à tração = sqrt(1/2*((Primeiro Estresse Principal-Segundo Estresse Principal)^2+(Segundo Estresse Principal-Terceiro Estresse Principal)^2+(Terceiro Estresse Principal-Primeiro Estresse Principal)^2))

Resistência à tração para tensão biaxial pelo teorema da energia de distorção considerando o fator de segurança

Vai Resistência à tração = Fator de segurança*sqrt(Primeiro Estresse Principal^2+Segundo Estresse Principal^2-Primeiro Estresse Principal*Segundo Estresse Principal)

Energia de deformação devido à mudança no volume dadas as tensões principais

Vai Energia de tensão para mudança de volume = ((1-2*Razão de Poisson))/(6*Módulo de prova de Young)*(Primeiro Estresse Principal+Segundo Estresse Principal+Terceiro Estresse Principal)^2

Energia de tensão devido à mudança no volume sem distorção

Vai Energia de tensão para mudança de volume = 3/2*((1-2*Razão de Poisson)*Estresse para Mudança de Volume^2)/Módulo de prova de Young

Estresse devido à mudança no volume sem distorção

Vai Estresse para Mudança de Volume = (Primeiro Estresse Principal+Segundo Estresse Principal+Terceiro Estresse Principal)/3

Deformação volumétrica sem distorção

Vai Tensão para Mudança de Volume = ((1-2*Razão de Poisson)*Estresse para Mudança de Volume)/Módulo de prova de Young

Energia de Deformação por Distorção para Rendimento

Vai Energia de tensão para distorção = ((1+Razão de Poisson))/(3*Módulo de prova de Young)*Resistência à tração^2

Energia de deformação total por unidade de volume

Vai Energia de deformação total por unidade de volume = Energia de tensão para distorção+Energia de tensão para mudança de volume

Energia de deformação devido à mudança no volume devido à tensão volumétrica

Vai Energia de tensão para mudança de volume = 3/2*Estresse para Mudança de Volume*Tensão para Mudança de Volume

Resistência ao cisalhamento pelo teorema da energia de distorção máxima

Vai Resistência ao cisalhamento = 0.577*Resistência à tração

Resistência ao cisalhamento pela teoria da energia de distorção máxima

Vai Resistência ao cisalhamento = 0.577*Resistência à tração

Energia de tensão devido à mudança no volume sem distorção Fórmula

Energia de tensão para mudança de volume = 3/2*((1-2*Razão de Poisson)*Estresse para Mudança de Volume^2)/Módulo de prova de Young
U_v = 3/2*((1-2*𝛎)*σ_v^2)/E

O que é energia de deformação?

A energia de deformação é definida como a energia armazenada em um corpo devido à deformação. A energia de deformação por unidade de volume é conhecida como densidade de energia de deformação e a área sob a curva de tensão-deformação em direção ao ponto de deformação. Quando a força aplicada é liberada, todo o sistema retorna à sua forma original. Geralmente é denotado por U.

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