Wytężenie - Polski Serwis Naukowy

Wytężenie materiału – w wytrzymałości materiałów stan materiału obciążonego siłami zewnętrznymi, w którym istnieje niebezpieczeństwo przejścia w stan plastyczny – przekroczenie granicy sprężystości, jeśli materiał taką posiada – lub utrata spójności (pękniecie, przełom, dekohezja).

Dekohezja - termin używany w inżynierii materiałowej, przy badaniach wytrzymałościowych na określenie zniszczenia. Dany materiał podczas badań (np. wytrzymałości na ściskanie, wytrzymałości na rozciąganie) ulega dekohezji (zniszczeniu) pod wpływem działających na niego sił, w momencie osiągnięcia maksymalnych wartości naprężenia dla danego materiału. Oznacza to, że zerwaniu ulegają wiązania wewnętrzne substancji materiału wynikające z oddziaływań międzycząsteczkowych.

Wytrzymałość na rozciąganie Rm to naprężenie odpowiadające największej sile rozciągającej Fm uzyskanej w czasie próby rozciągania, odniesionej do pierwotnego przekroju poprzecznego tej próbki:

Wytężenie materiału określa się przez redukcję złożonego stanu naprężenia do jednego naprężenia zredukowanego lub zastępczego. To naprężenie może być porównane z podstawowymi wytrzymałościowymi stałymi materiałowymi wytrzymałością na rozciąganie Rm lub naprężeniem rozrywającym Ru, które uzyskuje się w czasie statycznej próby rozciągania. Do redukcji złożonego stanu naprężenia stosuje się hipotezy wytężeniowe. Najczęściej stosowana jest hipoteza energii właściwej odkształcenia postaciowego (sformułowana przez polskiego uczonego Maksymiliana T. Hubera, oraz niezależnie przez Austriaka Richarda von Misesa), która zakłada, że ciało jest doskonale sprężyste, i że praca naprężenia zredukowanego równa jest sumie prac wszystkich naprężeń składowych:

Wytrzymałość materiałów – dziedzina wiedzy inżynierskiej, część inżynierii mechanicznej zajmująca się opisem zjawisk zachodzących w materiałach konstrukcyjnych i konstrukcjach poddanych zewnętrznym obciążeniom.

Richard von Mises (ur. 19 kwietnia 1883 we Lwowie, zm. 14 lipca 1953 w Bostonie, Massachusetts) – amerykański matematyk pochodzenia austriackiego. Brat ekonomisty Ludwiga von Misesa.

$\sigma_{red}=\sqrt{ \frac {{(\sigma_x-\sigma_y)}^2 + {(\sigma_y-\sigma_z)}^2 + {(\sigma_z-\sigma_x)}^2} {2} + 3({ \tau_{xy}^2 + \tau_{yz}^2 + \tau_{zx}^2) }}$

Podstawą obliczeń wytrzymałościowych jest upewnienie się, iż naprężenie zastępcze jest mniejsze od naprężenia dopuszczalnego k

$\sigma_{red} < k$

Naprężenie dopuszczalne wyznacza się z zależności:

$k = \frac {\sigma_{nieb}} {x}$

Gdzie: σnieb - naprężenie niebezpieczne – w zależności od rodzaju materiału jest nim wytrzymałość na rozciąganie (dla materiałów plastycznych) lub naprężenie rozrywające dla materiałów kruchych. x – współczynnik bezpieczeństwa

Współczynnik bezpieczeństwa jest zależny od rodzaju, stopnia skomplikowania, wymaganej minimalnej niezawodności, cyklu obciążenia, materiału projektowanego detalu, itp. Zawiera on się w przedziale x = 1,1 – 20,0, a najczęściej x = 2,5 – 4,0.

Hipoteza wytężeniowa zastosowana do podstawowych stanów obciążenia pozwala na przeprowadzanie odpowiednich obliczeń wytrzymałościowych.