Ứng suất chính, Von Mises và hệ số an toàn.
Nhập mô men uốn lớn nhất tác dụng lên tiết diện và khoảng cách từ trục trung hòa đến thớ ngoài cùng (y).
Nhập Mô men quán tính (I). Công cụ dùng công thức uốn: σ = My/I để tính ứng suất pháp lớn nhất trong cấu kiện.
So sánh ứng suất thu được với giới hạn chảy của vật liệu (ví dụ 250 MPa cho thép A36) và áp dụng hệ số an toàn (thường từ 1,5 đến 2,0).
Ứng suất chính σ₁ và σ₂ là ứng suất pháp lớn nhất và nhỏ nhất, tác dụng trên các mặt không có ứng suất cắt. Máy tính dùng vòng tròn Mohr: σ₁,₂ = (σx+σy)/2 ± √(((σx−σy)/2)² + τxy²). Với σx = 120, σy = 40, τxy = 30 MPa, cho σ₁ = 130 MPa và σ₂ = 30 MPa, định hướng tại θp ≈ 18,4°.
Nó bằng bán kính vòng tròn Mohr, τmax = √(((σx−σy)/2)² + τxy²), và tác dụng 45° so với các mặt chính. Với cùng trạng thái 120/40/30 MPa, τmax = 50 MPa. Kiểm tra cắt lớn nhất (Tresca) so sánh giá trị này trực tiếp với một nửa giới hạn chảy của vật liệu.
Von Mises σvm = √(σx² − σxσy + σy² + 3τxy²) thu gọn trạng thái đa trục thành một giá trị tương đương để so với giới hạn chảy. Trạng thái 120/40/30 MPa cho σvm ≈ 117,9 MPa, nên đối với thép A36 (σy = 250 MPa) hệ số an toàn là 250/117,9 ≈ 2,1 — thoải mái trên mục tiêu thông thường 1,5-2,0.
Có. Dưới kéo một trục thuần túy ứng suất von Mises bằng ứng suất tác dụng (σvm = σx), nên lực kéo 200 MPa đọc 200 MPa. Dưới cắt thuần túy nó trở thành σvm = √3·τ, nên 100 MPa cắt cho khoảng 173 MPa — đó là lý do cấu kiện bị chi phối bởi cắt chảy sớm hơn so với con số cắt thô gợi ý.