Language
Country/Area
No result found
Понимание истории критерия текучести фон Мизеса: почему он называется теорией Максвелла–Хубера–Хенки–фон Мизеса?
В материаловедении и инженерии критерий текучести фон Мизеса является важной теорией для анализа пластического поведения, особенно для пластичных материалов, таких как металлы. Теория гласит, что когда второй инвариант J2 девиаторного напряжения материала достигает определенного критического значения, начинается текучесть. Эта теория возникла в 19 веке и была развита многими учеными, сформировав то, что сегодня известно как «теория Максвелла–Губера–Хенки–фон Мизеса».
Основная идея теории фон Мизеса заключается в том, что характеристики текучести материала тесно связаны с напряженным состоянием, которому он подвергается, особенно с комбинированным состоянием кручения и растяжения.
Теория восходит к 1865 году, когда Джеймс Клерк Максвелл предложил некоторые основные условия в письме Уильяму Томсону (впоследствии лорду Кельвину). Его работа носила лишь предварительный характер и не описывала подробно критерий текучести.
В 1913 году Рихард фон Мис начал придавать теории более строгую математическую формулировку. Он подчеркнул, что условия, при которых материал начинает течь, зависят от квадратичного инварианта энергии деформации, что делает критерий текучести фон Мизеса все более важным при описании реакции материалов. Вклад фон Миса позволил четко сформулировать эту теорию и применить ее в практической инженерии.
В литературе упоминается, что Титус Максимилиан Губер предложил похожую идею на польском языке в 1904 году и связал ее с энергией деформации кручения.
Работая независимо, в 1924 году Генрих Хенке также пришел к такому же критерию урожайности. В совокупности эти исследования заложили основу теории фон Мизеса, которая позволяет нам прогнозировать поведение материалов при сложных нагрузках.
Критерий текучести фон Мизеса не зависит от первого инварианта напряжения, что делает его справедливым для любого статического и динамического напряженного состояния. Это имеет большое значение в области машиностроения, особенно при анализе поведения металлов при многоосном нагружении. Ввиду большего разнообразия напряженных состояний единый критерий текучести может предоставить нам краткую основу для суждения.
Напряжение по Мизесу удовлетворяет свойству, что два напряженных состояния с одинаковой энергией деформации имеют одинаковые напряжения по Мизесу.
В инженерной практике напряжение по Мизесу можно использовать для прогнозирования текучести материалов при различных условиях нагрузки. Если взять в качестве примера состояние стальной балки при сжатии и стального вала при кручении, то, хотя оба образца изготовлены из одного и того же материала, их напряженные состояния различны, и невозможно однозначно судить, какой из них ближе к пределу текучести. пункт путем наблюдения. Однако, используя критерий текучести фон Мизеса, мы можем легко проводить сравнения, поскольку единственное значение напряжения фон Мизеса отражает фактическое поведение текучести.
В конечном итоге критерий текучести фон Мизеса — это не только математическая формула, но и инструмент, позволяющий глубже понять поведение материалов. Развитие этой теории не только демонстрирует непрерывный прогресс научного сообщества, но и позволяет инженерам быть более уверенными при проектировании и использовании материалов, поскольку у них есть более точные аналитические инструменты для прогнозирования изменений характеристик материалов.
С развитием науки и техники наше понимание материаловедения становится все глубже, что также побуждает нас задуматься: остается ли критерий текучести фон Мизеса единственным стандартом при более сложных условиях нагружения?
