Objetividad material

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En mecánica del medio continuo, la objetividad material o independencia material del sistema de referencia se refiere a la idea general de las ecuaciones constituitivas de cualquier material no deben depender del sistema de referencia escogido para describir dichas relaciones matemáticas.[1]

Históricamente, la idea fue intrducida bajo la denominación de "principio de objetividad material", por parte de Walter Noll en los años 1960 y se refería a que las ecuaciones constitutivas debían ser invariantes bajo cierto grupo de transformaciones ortogonales, que representaban rotaciones que permitían pasar de un sistema de referencia a otro. Más receintemente la expresión "principio de objetividad material" ha sido reemplazada en la mayor parte de textos modernos por el "principio de independencia del marco de referencia" o "principio de indiferencia material"[2]

Forma matemática

Para un material hiperelástico, el tensor de tensiones 𝐓=(Tij) se expresa en términos de alguna media de deformación, que vendrá dada por algún tensor de deformación 𝐃=(Dij), usando la fundión de densidad de energía elástica de deformación W(𝐃) se tiene que: Plantilla:Ecuación

La condición de objetividad material o independencia del marco de referencia se expesa sencillamente como: Plantilla:Ecuación Es decir, que para cualquier matriz de rotación 𝐑 la energía elástica de deformación, es independendiente de la orientación de los ejes de coordenadas escogidos para escribir el tensor de deformaciones.

Referencias

Plantilla:Listaref

Bibliografía

  • J.E. Marsden, T.J. Hughes, Mathematical Foundations of Elasticity, Dover, Plantilla:ISBN
  • R.W. Ogden, Non-linear Elastic Deformation, Dover, Plantilla:ISBN
  • G.A. Holzapfel, Nonlinear Solid Mechanics: A Continuum Approach for Engineering, Wiley, 2000
  • A.I. Lurie, Theory of Elasticity, Springer, 1999.
  • L.B. Freund, Dynamic Fracture Mechanics, Cambridge University Press, 1990.
  • J. Ignaczak, M. Ostoja-Starzewski, Thermoelasticity with Finite Wave Speeds, Oxford University Press, 2010.
  • D. Bigoni, Nonlinear Solid Mechanics: Bifurcation Theory and Material Instability, Cambridge University Press, 2012.
  • Y. C. Fung, Pin Tong and Xiaohong Chen, Classical and Computational Solid Mechanics, 2nd Edition, World Scientific Publishing, 2017, Plantilla:ISBN.

Plantilla:Control de autoridades

  1. Plantilla:Cite book
  2. Miroslav Šilhavý, The Mechanics and Thermodynamics of Continuous Media, Springer, 1997: "The Principle of Material Frame Indifference".