23.6 : Düzlem Gerilme Altındaki Sünek Malzemeler İçin Akma Kriterleri

Sünek malzemeler kullanan yapısal elemanların ve makine parçalarının tasarımında, bu bileşenlerin uygulanan gerilimlere akmadan dayanmasını sağlamak çok önemlidir. Akma başlangıçta malzemenin tek eksenli gerilime tepkisini değerlendiren bir çekme testiyle belirlenir. Bununla birlikte, bileşenler çift eksenli veya düzlemsel gerilim koşullarıyla karşılaştığında çekme gerilimi yetersiz olur. Bu durum, arızayı tahmin etmek için gelişmiş kriterler gerektirir.

Tresca Kriteri olarak da bilinen Maksimum Kesme Gerilimi Kriteri, malzeme içindeki maksimum kesme gerilimini tek eksenli çekme testindeki akma noktasındaki gerilimle karşılaştırarak çeşitli gerilim durumları altında bileşen güvenliğini değerlendirir. Sünek malzemelerin akmasında önemli olan kayma gerilmesi, gerilme uzayındaki Tresca altıgeni ile görselleştirilmiştir. Bu grafiksel gösterim bir sınır koşulu oluşturur: altıgenin içindeki gerilimler güvenliği belirtirken, dışarıdakiler potansiyel akmayı gösterir.

Alternatif olarak, Von Mises kriteri olarak bilinen Maksimum Bozulma Enerjisi Kriteri, bozulma enerjisi teorisine dayanmaktadır. Bu kriter, bozulma nedeniyle depolanan enerjiden akmanın meydana geldiğini belirtir. Bir bileşen, birim hacim başına uygulanan gerilimlerden kaynaklanan distorsiyon enerjisi akma noktasındaki enerjiden daha azsa güvenli kabul edilir. Temel gerilimlerden türetilen Von Mises gerilimi, bu enerjiyi ölçerek karmaşık gerilim durumları altında malzeme davranışının değerlendirilmesine yardımcı olur.