¿Qué es exactamente el estrés de von Mises?
- Teoría de la energía de distorsión máxima de falla
En un cuerpo elástico que está sujeto a un sistema de cargas en 3 dimensiones, se desarrolla un complejo sistema tridimensional de tensiones (como se puede imaginar). Es decir, en cualquier punto dentro del cuerpo hay tensiones que actúan en diferentes direcciones, y la dirección y la magnitud de las tensiones cambian de un punto a otro. El criterio de Von Mises es una fórmula para calcular si la combinación de tensiones en un punto dado causará fallas. Hay tres “Tensiones principales” que se pueden calcular en cualquier punto, actuando en las direcciones x, y y z.
Von Mises descubrió que, aunque ninguna de las tensiones principales excede la tensión de fluencia del material, es posible que la producción resulte de la combinación de tensiones. El criterio de Von Mises es una fórmula para combinar estas 3 tensiones en una tensión equivalente, que luego se compara con la tensión de fluencia del material.
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El estrés equivalente a menudo se denomina “estrés de Von Mises” como una descripción abreviada. No es realmente un estrés, sino un número que se usa como índice. Si la “tensión de Von Mises” excede la tensión de fluencia, se considera que el material está en la condición de falla.
Veredicto: el material dúctil falla cuando la energía de deformación por cizallamiento por unidad de volumen en el material se vuelve igual o mayor que la energía de deformación por cizallamiento por unidad en el límite elástico en una prueba de tensión simple.
Estrés combinado
Muy a menudo, un miembro estructural está sujeto a diferentes tipos de tensiones que actúan simultáneamente. Tales tensiones son axiales, cortante, flexión y torsión. El método de superposición se utiliza para determinar el efecto combinado de dos o más tensiones que actúan sobre la sección transversal del miembro.
Las combinaciones posibles son las siguientes:
- axial y cortante
- axial y flexural
- axial y torsional
- torsional y flexural
- torsional y cortante
- flexión y corte
- axial, torsional y flexural
- axial, torsional y
- cortar
- axial, flexural y cortante
- torsional, flexural y cortante
- axial, torsional, cortante y flexural
Nota al pie: 1) Introducción a FEA
2) criterio de rendimiento de von Mises – Wikipedia
3) Capítulo 09 – Estrés combinado