塑性成形原理-屈服准则精要.ppt

塑性成形原理 屈服准则 一、屈服准则的概念 在一定的变形条件下，只有当各应力分量之间符合一定关系时，质点才开始进入塑性状态，这种关系称为屈服准则，也称塑性条件，一般可表示为： 上式称为屈服函数，式中C是与材料性质有关而与应力状态无关的常数，可通过实验求得。 有关材料性质的一些基本概念 理想弹性材料： 弹性变形时应力与应变完全成线性关系的材料； 理想塑性材料： 塑性变形时不产生硬化的材料； 硬化材料： 在塑性变形时要产生硬化的材料； 弹—塑性塑料： 材料在塑性变形之前和过程中，存在弹性变形的材料； 刚塑性材料： 在塑性变形之前，材料象刚体一样不产生弹性变形。 有关材料性质的一些基本概念 真实应力： 又称流动应力，其数值等于试样瞬时横断面上的实际应力，它是金属塑性加工变形抗力的指标。 二、屈雷斯加屈服准则 1864年由法国工程师屈雷斯加(Tresca)提出。 表述：当受力物体中的最大切应力达到某一定值时，物体就发生屈服。或者说，材料处于塑性状态时，其最大切应力是一不变的定值。 该定值只取决于材料在变形条件下的性质，而与应力状态无关。所以该屈服准则又称最大切应力不变条件。该准则可以写成： 三、米塞斯屈服准则 德国力学家米塞斯(Mises)于1913年提出了另一个屈服准则，并称之为米塞斯屈服准则。 表述： 在一定的变形条件下，当受力物体内一点的应力偏张量的第二不变量J2达到某一定值时，该点就开始进入塑性状态。 更方便的表述形式是： 当点应力状态的等效应力达到某一与应力状态无关的定值时，材料就屈服。 四、两个屈服准则的统一表达式 为了将米塞斯屈服准则写成类似屈雷斯加准则的形式，罗德引入了参数μσ(称为罗德应力参数)。 上式中分子是三向应力莫尔圆中σ2到大圆圆心的距离，分母为大圆半径。当σ2在σ1与σ3之间变化时，μσ则在-1~1之间变化。因此，μσ实际上表示了在三向应力莫尔圆中的相对位置变化。 由罗德应力参数可推出 带入米塞斯准则整理可得 令 则 β为中间应力影响系数，变化范围为1～1.155 五、屈服准则的几何表达 几个基本概念 屈服表面: 屈服准则的数学表达式在主应力空间中的几何图形是一个封闭的空间曲面称为屈服表面。 屈服轨迹： 如把屈服准则表示在各种平面坐标系中，则它们都是封闭曲线，叫做屈服轨迹。 主应力空间： 以应力主轴为坐标轴构成一个主应力空间。 π平面： 主应力空间中，通过坐标原点并垂直与等倾线的平面。