Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
Hogar » Criterio de rendimiento de von Mises

Criterio de rendimiento de von Mises

1913
  • Richard von Mises
  • Maksymilian Tytus Huber
Laboratorio de ingeniería mecánica que prueba materiales dúctiles utilizando el criterio de fluencia de von Mises.

(Imagen generada únicamente con fines ilustrativos)

El criterio de fluencia de von Mises predice que la fluencia de un material dúctil comienza cuando el segundo desviador estrés invariante, [latex]J_2[/latex], alcanza un valor crítico. A menudo se expresa en términos de la tensión de von Mises, [latex]sigma_v[/latex], un valor escalar que debe ser menor que el material. límite elástico, [latex]sigma_y[/latex]. La cesión se produce cuando [latex]sigma_v = sigma_y[/latex].

El criterio de fluencia de von Mises, también conocido como criterio de máxima energía de distorsión, es un modelo ampliamente utilizado para predecir el inicio de la deformación plástica en materiales dúctiles. Postula que la fluencia comienza cuando la energía de deformación elástica de distorsión por unidad de volumen en un material alcanza un valor crítico. Esto es distinto de la energía hidrostática (asociada con el cambio de volumen), que se supone que no contribuye a la fluencia en metales dúctiles.

Matemáticamente, esto equivale a afirmar que el segundo invariante del tensor de tensiones desviadoras, [latex]J_2[/latex], alcanza un valor constante. El tensor de tensiones desviadoras es el tensor de tensiones total menos su componente hidrostática. El criterio se suele expresar mediante la tensión equivalente de von Mises, [latex]sigma_v[/latex], que es una combinación escalar de las seis componentes del tensor de tensiones. Para un estado de tensión 3D general, se calcula como: [latex]sigma_v = sqrt{frac{1}{2}[(sigma_{11}-sigma_{22})^2 + (sigma_{22}-sigma_{33})^2 + (sigma_{33}-sigma_{11})^2 + 6(sigma_{12}^2 + sigma_{23}^2 + sigma_{31}^2)]}[/latex].

Se predice que la fluencia ocurrirá cuando [latex]sigma_v[/latex] sea igual al límite elástico del material, [latex]sigma_y[/latex], que generalmente se determina mediante un ensayo de tracción uniaxial simple. En el espacio de tensiones principales, el criterio de von Mises define un cilindro circular liso cuyo eje es la línea hidrostática ([latex]sigma_1 = sigma_2 = sigma_3[/latex]). Esto contrasta con el criterio de Tresca, que define un prisma hexagonal. El criterio de von Mises generalmente proporciona un mejor ajuste con los datos experimentales para la mayoría de los metales dúctiles y es continuamente diferenciable, lo cual es ventajoso en los cálculos numéricos.

UNESCO Nomenclature: 2208
- Mecánica

Tipo

Sistema abstracto

Ruptura

Sustancial

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • Teoría de la energía de deformación total de Beltrami
  • La formulación anterior de Huber del concepto de energía de distorsión
  • Desarrollo del tensor de tensión de Cauchy
  • Observaciones experimentales de fluencia en metales dúctiles

Aplicaciones

  • Predicción de fallas en materiales dúctiles como el acero y el aluminio en ingeniería mecánica y civil.
  • Análisis de elementos finitos (FEA) para visualizar y evaluar las concentraciones de tensión
  • Diseño de recipientes a presión y sistemas de tuberías
  • Diseño de componentes automotrices para mayor durabilidad y seguridad en caso de choque

Patentes:

NA

Ideas para posibles innovaciones

Debido al bloqueo del tráfico generado por bots, que actualmente supera los 40.000 al día, este contenido está reservado para los miembros de la comunidad.
> Iniciar sesión < o > Registrarse < (100% gratis) para acceder a esto, al igual que a todo el demás contenido y herramientas restringidos.

Relacionado con: tensión de von Mises, criterio de fluencia, plasticidad, materiales dúctiles, teoría de fallas, tensión desviadora, energía de distorsión, plasticidad J2.

Contexto histórico

Criterio de rendimiento de von Mises

1909
1910
1911-04-08
1913
1915
1916
1917
1907
1909
1910
1912
1915
1915-11
1916
1918

(Si la fecha es desconocida o no es relevante, por ejemplo "mecánica de fluidos", se proporciona una estimación redondeada de su aparición notable)

Invención, innovación y principios técnicos relacionados.

Las imágenes a tamaño completo y las descargas sólo están disponibles, 100% gratis, para los miembros registrados.

> Acceso <