Sir Charles Edward Inglis , OBE , FRS ( / ˈ ɪ ŋ ɡ əl z / ; [1] 31 de julio de 1875 - 19 de abril de 1952) fue un ingeniero civil británico . Hijo de un médico, se educó en Cheltenham College y ganó una beca para el King's College de Cambridge , donde más tarde forjaría una carrera como académico. Inglis pasó un período de dos años en la empresa de ingeniería dirigida por John Wolfe-Barry antes de regresar al King's College como profesor. Trabajando con los profesores James Alfred Ewing y Bertram Hopkinson , realizó varios estudios importantes sobre los efectos de la vibración en las estructuras y los defectos en la resistencia de las placas de acero.
Inglis sirvió en el Royal Engineers durante la Primera Guerra Mundial e inventó el Puente Inglis, un sistema de puente de acero reutilizable, el precursor del más famoso puente Bailey de la Segunda Guerra Mundial. En 1916 fue puesto a cargo del diseño y suministro de puentes en la Oficina de Guerra y, con Giffard Le Quesne Martel , fue pionero en el uso de puentes temporales con tanques. Inglis se retiró del servicio militar en 1919 y fue nombrado Oficial de la Orden del Imperio Británico . Regresó a la Universidad de Cambridge después de la guerra como profesor y jefe del Departamento de Ingeniería . Bajo su liderazgo, el departamento se convirtió en el más grande de la universidad y en una de las escuelas de ingeniería mejor consideradas del mundo. Inglis se retiró del departamento en 1943.
Inglis estuvo asociado con la Institución de Arquitectos Navales , la Institución de Ingenieros Civiles , la Institución de Ingenieros Mecánicos , la Institución de Ingenieros Estructurales , la Institución de Ingenieros de Obras Sanitarias y la Asociación Británica de Obras Sanitarias; formó parte de varios de sus consejos y fue elegido presidente de la Institución de Ingenieros Civiles para la sesión de 1941-1942. También fue miembro de la Royal Society . Inglis formó parte de la junta de investigación que investigaba la pérdida del dirigible R101 y fue presidente de un comité de modernización ferroviaria del Ministerio de Transporte de Guerra en 1946. Nombrado Caballero en 1945, pasó sus últimos años desarrollando sus teorías sobre la educación de ingenieros y escribió un libro de texto. sobre mecánica aplicada . Ha sido descrito como el mejor profesor de ingeniería de su tiempo y tiene un edificio que lleva su nombre en la Universidad de Cambridge.
Charles Inglis era el segundo hijo del Dr. Alexander Inglis ( médico general en Worcester ) y su primera esposa, Florence, hija del propietario del periódico John Frederick Feeney . [2] Su hermano mayor era el historiador John Alexander Inglis FRSE [3] Su padre, Alexander Inglis, nació en Escocia en una familia respetable; su abuelo, John Inglis , era almirante de la Royal Navy y había capitaneado el HMS Belliqueux en el Batalla de Camperdown en 1797. [4]
Charles Inglis nació el 31 de julio de 1875. No se esperaba que sobreviviera y fue bautizado apresuradamente en el salón de su padre; su madre murió por complicaciones once días después. [4] Su familia se mudó a Cheltenham e Inglis fue educado en Cheltenham College de 1889 a 1894. En su último año, fue elegido director y recibió una beca para estudiar Matemáticas Tripos en King's College, Cambridge . [5] [6] Inglis era el luchador número 22 [nb 1] cuando recibió su título de Licenciado en Artes en 1897; permaneció allí por cuarto año, logrando matrícula de honor en Ciencias Mecánicas. [6] [8] Inglis era un gran deportista y disfrutaba de carreras de larga distancia, caminatas, montañismo y navegación. En Cambridge, estuvo a punto de conseguir la medalla azul en carreras de larga distancia, pero se vio obligado a retirarse de una carrera importante debido a un tirón muscular. [5] También era seguidor del equipo de Rugby Union de la Universidad de Cambridge , viendo sus partidos en Grange Road . [9]
Después de graduarse, Inglis comenzó a trabajar como aprendiz para la empresa de ingeniería civil John Wolfe-Barry & Partners . [2] [5] Trabajó como dibujante en la oficina de dibujo durante varios meses antes de ser asignado a Alexander Gibb , quien actuaba como ingeniero residente en una extensión del Ferrocarril del Distrito Metropolitano entre Whitechapel y Bow . [2] [5] Inglis fue responsable del diseño y supervisión de los trece puentes de la ruta. [2] [8] [10] Fue durante este tiempo que comenzó su estudio de toda la vida sobre la vibración y sus efectos en los materiales, particularmente en los puentes. [2]
En 1901, Inglis fue nombrado miembro del King's College después de escribir una tesis titulada El equilibrio de motores , el primer tratamiento general del tema , que estaba adquiriendo cada vez más importancia debido a las crecientes velocidades de las locomotoras. [2] [10] En el mismo año, recibió su Maestría en Artes y fue aceptado como miembro asociado de la Institución de Ingenieros Civiles (ICE) después de ganar el Premio Miller de la institución por su trabajo estudiantil sobre Los métodos geométricos en la investigación de problemas mecánicos. . [2] [6] [11] Inglis dejó su empleo con Wolfe-Barry, después de haber completado dos años de su aprendizaje de cinco años, para regresar al King's College y convertirse en asistente de James Alfred Ewing , profesor de mecanismo y mecánica aplicada. [2] [6] [12] Inglis mantuvo su interés en el equilibrio del motor y presentó una patente en EE. UU. el 16 de abril de 1902 para un motor mejorado con los cilindros montados extremo con extremo para equilibrar las fuerzas que actúan entre ellos. [13]
El profesor Ewing dejó la universidad en 1903 para convertirse en el primer Director de Educación Naval en el Almirantazgo , pero Inglis permaneció; El profesor Bertram Hopkinson , sucesor de Ewing, lo nombró demostrador universitario en mecanismo y trabajó con él para estudiar los efectos de la vibración. [2] [6] [10] Inglis fue ascendido a profesor de ingeniería mecánica en 1908. [6] Hopkinson reconoció las habilidades académicas de Inglis y le asignó la carga docente más pesada de todo el personal, cubriendo estática, dinámica, teoría de la ingeniería estructural, ingeniería de materiales, dibujo, equilibrio de motores y diseño de vigas de acero y hormigón armado. [8] Inglis recordó más tarde que si deseaba aprender más sobre un tema, se ofrecía como voluntario para impartir un curso sobre el mismo. [14] A partir de 1911, Inglis se involucró en la ingeniería hidráulica y formó parte de la junta directiva de la Universidad de Cambridge y Town Waterworks Company , siendo vicepresidente de 1924 a 1928 y presidente de 1928 a 1952. [15]
Inglis realizó una investigación sobre el problema de la fractura en las placas metálicas de los cascos de los barcos y notó que los orificios de los remaches a lo largo del recorrido de una grieta a menudo se deformaban hasta adoptar una forma elíptica. [16] Este fenómeno lo llevó a investigar la magnificación de la tensión causada en los bordes de un defecto elíptico; en 1913 publicó un artículo sobre sus teorías que ha sido descrito como su contribución más importante a la ingeniería y el primer trabajo moderno serio sobre la fractura de materiales. [17] [18] [19] Alan Arnold Griffith más tarde se basó en el artículo de Inglis para su trabajo sobre la aparente discrepancia entre las resistencias calculadas y reales de los materiales . [2] El artículo de Inglis de 1913 ha sido citado en alrededor de 1.200 trabajos posteriores. [20]
Inglis se había casado con Eleanor Moffat, hija del teniente coronel Herbert Moffat de los fronterizos de Gales del Sur , en 1901, y se conoció durante unas vacaciones en Suiza. [10] Vivieron en Maitland House, Cambridge , hasta 1904, cuando Inglis construyó una casa a la que llamó Balls Grove en la cercana Grantchester , donde nacieron sus dos hijas y la familia residió hasta 1925. [2] [10] Más tarde se mudaron a 10 Latham Road, que Inglis rebautizó como Niddrys en honor a la primera dirección conocida de sus antepasados en Edimburgo. [10]
Inglis participó en el Cuerpo de Entrenamiento de Oficiales de la Universidad de Cambridge (CUOTC), y fue nombrado segundo teniente el 24 de mayo de 1909. [21] Sirvió en el destacamento de ingenieros del CUOTC y notó que cuando la unidad se desplegaba en los días de campo con el resto del fuerza, a menudo tenía poco que hacer. [8] Para remediar esto, Inglis diseñó un puente de acero reutilizable, con la intención de que la unidad pudiera montarlo y desmontarlo en una sola tarde. [8] Un general del ejército que estaba inspeccionando la unidad notó su diseño y ofreció un consejo: "Si estás haciendo algo para el ejército, hazlo simple, sin aparatos complicados". [2] [8] Tras el estallido de la Primera Guerra Mundial en 1914, Inglis se ofreció como voluntario para el servicio activo en el ejército británico y fue incluido oficialmente como instructor asistente en la Escuela de Ingeniería Militar , con el rango temporal de teniente . [22] El ejército expresó interés en el diseño del puente de Inglis; fue aprobado para su uso por un panel de oficiales del ejército que incluía al general que había comentado por primera vez sobre el diseño, a quien Inglis dijo: "Espero, señor, que descubra que me he beneficiado de su consejo". [8] El diseño permaneció en servicio en el ejército británico hasta que se introdujo el puente Bailey de mayor capacidad durante la Segunda Guerra Mundial . [23] [24]
El Puente Inglis fue diseñado para que todos sus componentes pudieran moverse únicamente con mano de obra; Además, se podía construir con pocas herramientas en un corto período de tiempo: una tropa de 40 zapadores podría construir un puente de 18 m (60 pies) en 12 horas. [24] El diseño estaba compuesto por una serie de bahías de armadura Warren de 15 pies (4,6 m) hechas de secciones tubulares de acero, hasta una luz máxima de seis bahías (90 pies o 27 metros). [24] El diseño pasó por tres revisiones: el Mark II reemplazó los tubos de longitud variable del diseño original por otros de longitud idéntica y, durante la Segunda Guerra Mundial, el Mark III utilizó acero de mayor resistencia pero diámetros de tubo más pequeños, lo que aumentó la capacidad de carga. capacidad a 26 toneladas largas (26 t). [23] [24] Además de su diseño de puente, durante el curso de la guerra desarrolló la similar Torre de Observación Tubular Inglis. [11] Inglis recibió una patente estadounidense para su puente el 25 de abril de 1916 y para el tipo de juntas utilizadas en él el 26 de junio de 1917. [25] [26]
En 1916, Inglis fue puesto a cargo del diseño y suministro de puentes en la Oficina de Guerra , en cuyo papel fue un defensor del mayor uso de puentes de vigas en aplicaciones militares. [17] [27] [28] Fue Inglis quien demostró por primera vez al ejército que los componentes pesados esenciales para los puentes de vigas no impedían su rápido montaje en condiciones de campo. [17] Esto llevó a un mayor uso de tales puentes, particularmente el Puente Inglis, para tanques más adelante en la guerra. [17] Recibió un ascenso al rango de capitán en la Lista General de Oficiales el 6 de mayo de 1916 y se convirtió en capitán de estado mayor adscrito a la Oficina de Guerra el 26 de junio de 1917. [29] [30] Fue ascendido al rango brevet de importante como parte de los honores del cumpleaños del rey el 3 de junio de 1918 y más tarde ese año trabajó con Giffard Le Quesne Martel para desarrollar algunos de los primeros tanques de puentes . [31] [32] Inglis se retiró del ejército el 9 de marzo de 1919, habiendo sido recompensado por su servicio militar con un nombramiento como Oficial de la Orden del Imperio Británico . [2] [33]
Inglis regresó a Cambridge en 1918 y fue nombrado profesor de Mecanismo y Mecánica Aplicada (rebautizada como Ciencias Mecánicas en 1934). [2] [34] El 25 de marzo de 1919, fue seleccionado para dirigir el Departamento de Ingeniería de la Universidad de Cambridge como sucesor de Hopkinson, que había muerto en un accidente aéreo el año anterior. [2] Aunque no hizo cambios radicales, como los que habían ocurrido bajo sus predecesores, bajo la supervisión de Inglis el departamento se convirtió en el más grande de la universidad y una de las mejores escuelas de ingeniería del mundo. [2] Fue responsable de ampliar el departamento para satisfacer la creciente demanda de ingenieros de la posguerra y del traslado desde su sede tradicional en Free School Lane . [35] Inglis adquirió la Casa Scroope de 4 acres (1,6 ha) en Trumpington Street para el departamento y construyó un laboratorio de 50.000 pies cuadrados (4.600 m 2 ) en el sitio en 1923, seguido en 1931 por una estructura que contenía salas de conferencias. y una oficina de dibujo. [15]
En Cambridge, los estudiantes de Inglis incluyeron a Sir Frank Whittle (desarrollador del motor a reacción ), James N. Goodier (ingeniero mecánico y académico), Sir Morien Morgan (llamado el "padre del Concorde ") y Beryl Platt, la baronesa Platt (compañera conservadora). . [36] [37] [38] También estuvo en contacto con el ingeniero ferroviario ruso Yury Lomonosov y dio una conferencia al bioquímico Albert Chibnall . [39] [40] A pesar de ser mentor de algunos de los mejores ingenieros de su generación, Inglis fue realista acerca de las intenciones reales de muchos de sus estudiantes en ese momento. Una vez le dijo a un nuevo curso de admisión: "Sus padres, caballeros, los enviaron a Cambridge para que se educaran, no para que se convirtieran en ingenieros. Sin embargo, piensan que leer ingeniería es una muy buena manera de educarse. Dentro de 10 años "Sin embargo, el 90% de vosotros os habéis convertido en directivos, ya sea de departamentos de diseño, de fabricación, de ventas, de investigación o incluso de contabilidad en la industria. El 10% restante de vosotros os habréis convertido en abogados de éxito, novelistas y cosas por el estilo". [41] Sin inmutarse, Inglis buscó brindar a sus estudiantes la educación en ingeniería más amplia posible, cubriendo todos los campos para evitar que se vieran "limitados por una especialización prematura". [15]
Inglis tenía estrechos contactos con la industria y pudo establecer una cátedra de ingeniería aeronáutica y vínculos con una cercana estación de vuelo experimental del Ministerio del Aire. [42] También logró hacer arreglos con la Oficina de Guerra para que los oficiales de Ingenieros Reales estudiaran los Tripos de Ingeniería en la universidad. [35] La universidad recibió elogios por la calidad de su enseñanza durante el mandato de Inglis, aunque su departamento ha sido criticado por su "comparativo abandono de la investigación original". [42] Desde 1923, estuvo involucrado en el análisis de vibraciones y sus efectos en puentes ferroviarios, incluido un período de trabajo con Christopher Hinton durante el último año de este último como estudiante en Cambridge. [34] [43] Inglis fue nombrado miembro de un subcomité del Comité de Estrés de Puentes del Departamento de Investigación Científica e Industrial del gobierno británico por Ewing, quien era presidente, y se convirtió en responsable de casi todas las matemáticas de la investigación. [34] Inglis derivó una teoría que permitió la evaluación precisa de las vibraciones causadas por la fuerza del golpe de martillo impartida al puente por las locomotoras, y el informe del comité de 1928 incluyó recomendaciones para que la fuerza del golpe de martillo se incluyera en los cálculos de diseño del puente en el futuro. [34] Durante el curso de este trabajo, Inglis pudo demostrar que el aumento de la oscilación de los puentes a velocidades del tren más allá de las que correspondían con la frecuencia natural del puente se debía a la influencia de la suspensión de la locomotora; la primera vez que este fenómeno había sido explicado. [44] El trabajo de Inglis sobre la vibración de puentes ha sido descrito como su investigación más importante de la posguerra. [34] Continuó el trabajo utilizando una serie armónica y el método de Macaulay para aproximar la vibración de vigas con distribución de masa o módulo de flexión no uniforme . [45] Este trabajo está relacionado con el método posterior utilizado por Myklestad y Prohl en el campo de la rotordinámica . [45]
Inglis fue elegido miembro de la Institución de Ingenieros Civiles en 1923 y se convirtió en miembro de su consejo en 1928. [11] Fue muy activo profesionalmente y también sirvió en los consejos de la Institución de Arquitectos Navales , la Institución de Ingenieros Estructurales y la Institución de Ingenieros de obras sanitarias; fue miembro honorario de la Institución de Ingenieros Mecánicos . [6] [15] [46] Inglis también fue un escritor prolífico, publicando 25 libros y artículos académicos sobre una amplia gama de temas de ingeniería. [9] Recibió la Medalla Telford del ICE en 1924 por un artículo titulado La teoría de las oscilaciones transversales en vigas y su relación con la carga viva y el margen de impacto . [6] En 1926, fue nombrado miembro de una Comisión Real que consideraba el tráfico a través del río en Londres, con especial referencia a los puentes de Waterloo y San Pablo . [47] Inglis fundó la Asociación de Ingenieros de Cambridge para promover las actividades sociales en la Universidad, y vio a Sir Charles Parsons designado como su primer presidente en 1929. [36] En el mismo año, recibió el título honorífico de Doctor en Derecho por la Universidad de Edimburgo. [2] [11]
En 1930, Inglis fue nombrado miembro de la junta de investigación que investigaba el accidente del dirigible R101 , y ese mismo año fue nombrado miembro de la Royal Society . [6] [15] Fue miembro del Comité Asesor de Investigación Científica de London, Midland and Scottish Railway de 1931 a 1947 y realizó numerosos experimentos en su nombre en los laboratorios de Cambridge. [44] Pudo demostrar los factores detrás de la oscilación de caza , una oscilación violenta de los vagones de ferrocarril, y desarrolló equipos de prueba para aproximar el desgaste de las vías y las ruedas en el campo. [44]
Inglis publicó el libro Un tratado matemático sobre vibraciones en puentes ferroviarios en 1934, que fue descrito por un crítico como "un activo valioso tanto para el matemático como para el ingeniero", y también presentó varios artículos sobre el tema a la Institución de Ingenieros Civiles (ICE). ). [44] [48] Inglis pronunció la conferencia en memoria de Trevithick para el ICE en 1933 y fue elegido presidente de la Asociación Británica de Abastecimiento de Agua en 1935. [6] [49] Aproximadamente en esta época, fue nombrado miembro del consejo de gobierno de Cheltenham College. del cual siguió siendo miembro por el resto de su vida. [2] Inglis fue el presidente del Congreso Internacional de Mecánica Teórica y Aplicada de 1934 celebrado en Cambridge, uno de la serie de Congresos que dieron origen a la IUTAM . [50] [51] Fue uno de los proponentes de la beca de la Royal Society de Andrew Robertson , el ingeniero mecánico, en 1936. [52]
Inglis debía retirarse de la universidad en 1940, pero lo persuadieron para que permaneciera otros tres años para que John Baker pudiera ser nombrado en su lugar. [27] El interés en el puente militar de Inglis se reavivó en la Segunda Guerra Mundial y el diseño Mark III se introdujo en 1940. [53] Inglis solicitó una patente en los Estados Unidos para el tipo particular de vigas triangulares utilizadas en su puente en 1940; que fue aprobado y concedido en 1943. [54] Las pruebas de un prototipo del Mark III revelaron una debilidad en la cuerda superior de la armadura y el rediseño posterior complicó el proceso de producción. [53] Si bien el puente se produjo en cantidades limitadas a partir de 1940, fue reemplazado en gran parte por el puente Bailey , introducido en 1941, un hecho que decepcionó a Inglis. [17] [23] [53] El diseño de Inglis permaneció en servicio durante algún tiempo debido a la falta de recursos para la producción del puente Bailey y estuvo en servicio en áreas de retaguardia y con la 1.ª División de Infantería canadiense . [55]
Inglis fue elegido presidente de la ICE para la sesión de 1941-42, después de haber sido vicepresidente en 1938, y pronunció un discurso inaugural sobre la educación de ingenieros que se consideró uno de los mejores jamás pronunciados. [11] [46] [49] En su discurso, afirmó que "el alma y el espíritu de la educación es ese hábito mental que permanece cuando un estudiante ha olvidado por completo todo lo que le han enseñado", cita que desde entonces ha sido utilizado por varias organizaciones para describir la importancia de una educación en ingeniería. [56] [57] [58] Pronunció la conferencia Thomas Hawksley sobre "Principios y aplicaciones giroscópicas" para la Institución de Ingenieros Mecánicos en 1943 y la quincuagésima conferencia ICE James Forrest sobre "Vibraciones mecánicas, su causa y prevención" en 1944. recibiendo la medalla Charles Parsons del ICE el mismo año. [6] [11] [59] Dio la Conferencia en Memoria de Parsons en la Institución de Ingenieros y Constructores Navales de la Costa Noreste en 1945 en la que presentó su Método de Función Básica, una alternativa al uso de series de Fourier para el análisis de vibraciones. en vigas. [45]
Después de su retiro como jefe de departamento, Inglis sirvió como vicerrector del King's College de 1943 a 1947. [6] Recibió el título de caballero en los honores del cumpleaños del rey de 1945, y en 1946 fue nombrado presidente del comité encargado de asesorar al Ministro de Transporte de guerra sobre la modernización ferroviaria. [15] [60] Inglis continuó desarrollando sus teorías sobre la enseñanza de la ingeniería y escribió en las Actas de la Institución de Ingenieros Mecánicos en 1947 sobre la enseñanza de las matemáticas de ingeniería: "Las matemáticas [requeridas por los ingenieros], aunque deben ser sólidas e incisivas como Hasta donde llega, no tiene por qué ser de esa cualidad artística y exaltada que exige la mentalidad del verdadero matemático. Puede denominarse matemática del tipo abrelatas y, a diferencia de los verdaderos matemáticos, los ingenieros están más interesados en los contenidos de las matemáticas. lata que en la elegancia del abrelatas empleado". [61] Publicó el libro de texto Mecánica Aplicada para Ingenieros en 1951, tras lo cual pasó tres meses como profesor invitado en la Universidad de Witwatersrand en Sudáfrica. [2] [9] Su esposa, Lady Eleanor Inglis, murió el 1 de abril de 1952, y Charles murió dieciocho días después en Southwold , Suffolk. [2] [9] El edificio Inglis del Departamento de Ingeniería de la Universidad de Cambridge lleva su nombre en su honor. [36] Inglis ha sido descrito como el mejor profesor de ingeniería de su tiempo. [62] [63]