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浅谈Von Mises 等效应力的含义和工程应用价值

1月前浏览245

最近在交流群，看到大家对Von Mises 等效应力有些疑问，因此本篇文章简单的介绍一下该参数，如果大家看完文章，还有问题可以通过公众号主页的技术交流，加群一起交流问题。

说起Von Mises等效应力，大家可能对它可能是即熟悉又陌生，熟悉是因为我们可以在各种文献包括有限元软件中看到它，陌生是对它的认识不够深入，本文将介绍一下该参数的意义和应用价值，个人观点，仅供参考。

Von Mises等效应力的定义式如下所示，分别是基于主应力定义和基于应力分量定义：

该参数，大家在材料力学中的强度理论一章，介绍第四强度理论时，会有介绍，该参数基于形状改变比能导出，得到了一种合成应力，该应力具有以下特点：

（1）客观不变性，即无论在什么坐标系下观察该参数，该参数都不会发生变化；

（2）等效性，该参数将三维结构的六个应力分量合成了一个参数，通过该参数可以评价结构的强度，也可以评估结构的屈服。

（3）标量性，该参数是一个标量，不是一个矢量，只能反映出处合成应力的大小，不能反映出状态（拉或压）。

Von Mises 等效应力主要有两个应用：

（1）评估结构强度，即对韧性金属材料使用该参数与材料的拉伸屈服强度比较，进行评估，但是该参数存在一个问题，即只能通过比较材料的拉伸屈服数值，无法确定满足数值位置的应力状态。

（2）评估屈服，即对各向同性的金属材料使用该参数来评估材料是否进入了屈服，仅适用于各向同性金属材料的屈服评估。

来源：ANSYS空间

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首次发布时间：2024-05-19