11.9: Validación Experimental

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La validez de los criterios de rendimiento de von Mises y Tresca y su comparación ha sido objeto de extensas investigaciones a lo largo del siglo pasado. La forma más fácil de generar el complejo estado de tensión es realizar pruebas de tensión/compresión/torsión de tubos de pared delgada, a veces con presión interna agregada. Los resultados de la literatura se recogen en la Figura (\(\PageIndex{1}\)) donde los puntos experimentales representan una combinación de las dos tensiones principales medidas que causan el rendimiento. Hay una buena cantidad de difusión de los datos para que no haya un claro ganador entre las dos teorías que compiten. Después de todo, la física detrás de ambos enfoques es similar: las tensiones cortantes (Tresca) producen distorsión de forma, y la distorsión de forma (von Mises) solo se puede lograr a través de la acción de esfuerzos cortantes (en un sistema de coordenadas giradas). La diferencia máxima entre la curva de rendimiento de von Mises y Tresca se produce en la deformación del plano transversal y es igual a\((2/r_3 − 1) = 0.15\).

11.9.1.png — Figura\(\PageIndex{1}\): Loci de falla por esfuerzo plano para tres criterios. Estos se comparan con los datos de rendimiento biaxial para aceros dúctiles y aleaciones de aluminio, y también con datos de fractura biaxial para fundición gris.

Los materiales cuasi-quebradizos, como el hierro fundido, se comportan de manera diferente en tensión y compresión. Pueden ser modelados por el criterio de falla dependiente de presión o dependiente de estrés normal (culombMOHR). La comparación de la teoría con los datos experimentales se muestra en la Figura (\(\PageIndex{2}\)).

11.9.2.png — Figura\(\PageIndex{2}\): Datos de fractura biaxial de hierro fundido gris comparados con diversos criterios de fractura.