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Entendiendo la historia del criterio de rendimiento de von Mises: ¿Por qué se llama teoría de Maxwell-Huber-Hencky-von Mises?
En ciencia e ingeniería de materiales, el criterio de fluencia de von Mises es una teoría importante para analizar el comportamiento plástico, especialmente para materiales dúctiles como los metales. La teoría nos dice que cuando el segundo invariante J2 de la tensión desviadora de un material alcanza un cierto valor crítico, comenzará a producirse la fluencia. Esta teoría se originó en el siglo XIX y ha sido desarrollada por muchos estudiosos hasta formar lo que hoy se conoce como la "teoría de Maxwell-Huber-Hencky-von Mises".
La idea central de la teoría de von Mises es que el comportamiento de fluencia de un material está estrechamente relacionado con el estado de tensión al que está sometido, especialmente el estado combinado de torsión y tensión.
La teoría se remonta a 1865, cuando James Clerk Maxwell propuso algunas condiciones básicas en una carta a William Thomson (más tarde Lord Kelvin). Su trabajo fue sólo preliminar y no describió en detalle el criterio de fluencia.
En 1913, Richard von Mies comenzó a darle a la teoría una formulación matemática más rigurosa. Destacó que las condiciones bajo las cuales un material comienza a ceder dependen del invariante cuadrático de la energía de deformación, lo que hace que el criterio de fluencia de von Mises sea cada vez más importante para describir la respuesta de los materiales. La contribución de von Mies permitió que esta teoría se definiera claramente y se aplicara en la ingeniería práctica.
La literatura menciona que Tytus Maksymilian Huber propuso una idea similar en polaco en 1904 y la vinculó con la energía de deformación torsional.
Heinrich Henke, trabajando de forma independiente, llegó en 1924 al mismo criterio de rendimiento. En conjunto, estos estudios sentaron las bases de la teoría de von Mises, que nos permite predecir el comportamiento de fluencia de los materiales bajo cargas complejas.
El criterio de fluencia de von Mises no depende del primer invariante de tensión, lo que lo hace válido para cualquier estado de tensión estático y dinámico. Esto es de gran importancia en el campo de la ingeniería, especialmente en el análisis del comportamiento de los metales bajo carga multiaxial. Debido a la mayor diversidad de estados de tensión, un único criterio de rendimiento puede proporcionarnos una base concisa para el juicio.
La tensión de von Mises satisface la propiedad de que dos estados de tensión con igual energía de deformación tienen tensiones de von Mises iguales.
En la práctica de ingeniería, la tensión de von Mises se puede utilizar para predecir el rendimiento de los materiales en diferentes condiciones de carga. Tomando como ejemplo el estado de una viga de acero bajo compresión y un eje de acero bajo torsión, aunque las dos muestras están hechas del mismo material, sus estados de tensión son diferentes y es imposible juzgar simplemente cuál está más cerca del límite de fluencia. punto por observación. Sin embargo, al utilizar el criterio de rendimiento de von Mises, podemos hacer comparaciones fácilmente porque el valor único de la tensión de von Mises refleja el comportamiento real del rendimiento.
En última instancia, el criterio de rendimiento de von Mises no es sólo una fórmula matemática, sino también una herramienta para obtener una comprensión más profunda del comportamiento de los materiales. El desarrollo de esta teoría no sólo demuestra el progreso continuo de la comunidad científica, sino que también permite a los ingenieros tener más confianza al diseñar y utilizar materiales porque cuentan con herramientas analíticas más precisas para predecir cambios en el desempeño del material.
Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, nuestra comprensión de la ciencia de los materiales se ha vuelto cada vez más profunda, lo que también nos lleva a pensar: en condiciones de carga más complejas, ¿sigue siendo el criterio de fluencia de von Mises el único estándar?
