塑形和屈服準(zhǔn)則ppt課件-免費(fèi)閱讀
【正文】 對于硬化材料，既不產(chǎn)生塑性流動，也不發(fā)生彈性卸載，稱之為中性變載。 因此，對應(yīng)于 Mises 屈服準(zhǔn)則和 Tresca 屈服準(zhǔn)則，等向強(qiáng)化模型的后續(xù)屈服軌跡在 π平面上是一系列擴(kuò)大且同心的圓和正六邊形，如圖 12。 屈服準(zhǔn)則起初都以假設(shè)形式提出的，是否符合實(shí)際，還需要通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。為評價 ζ2 對屈服的影響，引入羅德 (Lode)應(yīng)力參數(shù) 上式中的分子是三向應(yīng)力莫爾圓中 ζ2到大圓圓心的距離，分母為大圓半徑。例如，三根主應(yīng)力軸在 π 平面上的投影互成 120176。對于理想塑性材料， P 點(diǎn)不可能在軌跡的外面。對于理想塑性材料， P 點(diǎn)不能在屈服表面之外。 第三節(jié) 屈服準(zhǔn)則的幾何表達(dá) 一 主應(yīng)力空間中的屈服表面 以主應(yīng)力為坐標(biāo)可以構(gòu)成一個主應(yīng)力空間，如圖 8，在主應(yīng)力空間中，任一應(yīng)力點(diǎn) 可用矢量 OP來表示。所以 Tresca 屈服準(zhǔn)則又稱為最大切應(yīng)力不變條件。 圖 7 Y ? Ε曲線的失穩(wěn)點(diǎn)特性 第二節(jié) 理想塑性材料的屈服準(zhǔn)則 一、屈服準(zhǔn)則的概念 屈服準(zhǔn)則是材料質(zhì)點(diǎn)發(fā)生屈服而進(jìn)入塑性狀態(tài)的判據(jù)，也稱為塑性條件。頸縮邊緣處受單向拉伸應(yīng)力 Y 作用，中心處軸向拉伸應(yīng)力大于 Y ，這一由于出現(xiàn)縮頸而產(chǎn)生的應(yīng)力升高現(xiàn)象，稱為“形狀硬化”。 由于試樣的瞬時截面面積與原始截面面積有如下關(guān)系： 所以 2. 真實(shí)應(yīng)變 設(shè)初始長度為 l0的試樣在變形過程中某時刻的長度為 l， 定義真實(shí)應(yīng)變?yōu)? 3. 真實(shí)應(yīng)力 應(yīng)變曲線 在均勻變形階段，根據(jù)上兩式將條件應(yīng)力 應(yīng)變曲線直接變換成真實(shí)應(yīng)力 應(yīng)變曲線，即 Y E曲線，如圖 6 所示。并不是所有金屬的簡單拉伸實(shí)驗(yàn)都出現(xiàn)屈服平臺，如不銹鋼、經(jīng)調(diào)質(zhì)處理的合金鋼與鋁合金等。同時，三向壓應(yīng)力有利于愈合金屬內(nèi)部的缺陷與損傷，而拉應(yīng)力則相反。 一 塑性指標(biāo) 對金屬塑性的影響因素是多方面的，主要有化學(xué)成分和合金元素成分、組織狀態(tài)、變形溫度、應(yīng)變速率、應(yīng)力狀態(tài)等。使用塑性圖時，應(yīng)注意圖中塑性指標(biāo)對應(yīng)的變形條件，使實(shí)驗(yàn)條件盡量與塑性加工時的變形條件相近。 事實(shí)上，這兩個指標(biāo)只能表示在單向拉伸條件下的塑性變形的能力。 影響材料塑性的因素： 1 內(nèi)在因素 晶格缺陷、化學(xué)成分、組織狀態(tài)等； 2 變形的外部條件 變形溫度、變形速率、變形的力學(xué)狀態(tài)等。 一 塑性指標(biāo) 2 壓縮試驗(yàn) 將圓柱體試樣在壓力機(jī)或落錘上進(jìn)行鐓粗，試樣的高度一般是直徑 D0的 ，用試樣側(cè)表面出現(xiàn)的第一條裂紋時的壓縮程度 ε c作為塑性指標(biāo)，即 。 00100%kc HHH? ???一 塑性指標(biāo) 如果以不同變形速度、不同溫度時得到的各種塑性指標(biāo)（ δ 、 ψ 、 ε 、 ak、 ζb 等）為縱坐標(biāo)、以溫度為橫坐標(biāo)繪制成曲線圖，稱為 塑性圖 。 變形抗力的大小，決定于材料的真實(shí)應(yīng)力，同時也取決于塑性加工時的應(yīng)力狀態(tài)、接觸摩擦狀態(tài)和變形體的尺寸因素等。 例如，合金鋼在平砧上拔長時，容易在毛坯心部產(chǎn)生微裂紋，圖 3；改用 V 型砧后，由于工具側(cè)面的壓力作用，減小了毛坯心部的拉應(yīng)力作用，可避免中心裂紋的發(fā)生，如圖 4所示。 圖 5是低碳鋼的拉伸圖，試樣從加載到斷裂的全過程中經(jīng)歷如下三個階段。 (3) 局部塑性變形階段 bk，在 b 點(diǎn)之后，試樣就會出現(xiàn)局部的斷面縮小的現(xiàn)象，稱為頸縮，這是單向拉伸的塑性失穩(wěn)現(xiàn)象。k39。 由于拉伸實(shí)驗(yàn)確定的 Y Ε 曲線，最大應(yīng)變量受到塑性失穩(wěn)的限制，曲線的精確段在范圍 Ε = 內(nèi)，而實(shí)際的塑性成形時的應(yīng)變往往比 大得多，因此拉伸實(shí)驗(yàn)曲線便不夠用，可用壓縮實(shí)驗(yàn)來確定 Y Ε曲線，其變形量可達(dá) 2 以上。即 對于各向同性材料，各項(xiàng)之前無須加權(quán)。將上式兩邊同乘以常數(shù) ， (其中 E 為彈性模量， ν為泊松比 )，則 上式左端表示變形體在三向應(yīng)力作用下單位體積的彈性形變能。這個圓 柱面就是上式在主應(yīng)力空間中的幾何表達(dá)，稱為主應(yīng) 力空間中的 Mises 屈服表面，如圖 9。 二 、平面應(yīng)力狀態(tài)的屈服軌跡 同樣，將 ζ3= 0 代入 Tresca 屈服準(zhǔn)則的表達(dá)式可得平面應(yīng)力狀態(tài)的Tresca 屈服準(zhǔn)則： 上式中每一個式子表示兩條互相平行且對稱的直線，這些直線在
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