第八章 滑移线理论及应用.pptVIP

滑移线：塑性变形区内，最大切应力等于材料屈服切应力的轨迹线。 滑移线场：两族相互正交的滑移线构成的网络。 α与β滑移线规定 若α与β线构成右手 坐标系，设代数值最 大的主应力σ1作用线 在第一与三象限，则： σ1方向顺时针转45°得到α线，而由σ1方向逆时针转45°得到β线。α线与β线的方向按右旋规则人为规定，即α线的正向逆时针转过90°达到β线的正向，σ1的作用线通过且平分以α、β滑移线组成的右手坐标系的一、三象限。 φ角规定 φ角是α线在任意点P的切线正方向与Ox轴的夹角。 Ox轴正向逆时针旋转为正φ角，顺时针旋转为负φ角。 滑移线理论法的基本原理 一种图形绘制与数值计算相结合的方法，即根据平面应变问题滑移线场的性质绘出滑移线场，再根据精确平衡微分方程和精确塑性条件建立汉盖(Hencky)应力方程，求得理想刚塑性材料平面应变问题变形区内应力分布以及变形力的一种方法。 对 线取“-”号 对 线取“+”号 式中， 沿滑移线的静水压力差（ ）与滑移线 上相应的倾角差（ ）成正比。 说明 （1）同族滑移线中有一条为直线的话，则这族滑移线的其他各条滑移线必然全是直线。由于直线滑移线的倾角差为零，所以直线滑移线上的静水压力保持恒定。 （2）若一族滑移线为直线，则与之正交的另一族滑移线或为直线，或为曲线。 (1)滑移线为最大切应力等于材料屈服切应力为k的迹线，与主应力迹线相交成π/4角； (2)滑移线场由两族彼此正交的滑移线构成，布满整个塑性变形区； (3)滑移线上任意一点的倾角Ф值与坐标的选择相关，而静水压力p的大小与坐标选择无关； (4)沿一滑移线上的相邻两点间静水压力差（Δpab）与相应的倾角差（ΔФab）成正比； (5)同族的两条滑称线(如α1和α2线)与另族任意一条滑称线(如β1或β2线)相交两点的倾角差ΔФ ，和静水压力变化量Δp均保持不变； (6)一点沿某族任意一条滑移线移动时，过该动点起、始位置的另一族两条滑移线的曲率变化量(如dRβ)等于该点所移动的路程(如dSα)； (7)同族滑移线必然有个相同的曲率方向。 应力状态影响系数 塑性变形时平均单位变形力与坯料变形抗力之比，体现了不同塑性加工方法由于应力状态的不同对单位变形力的影响。 由屈服条件：镦粗、轧制为三向压应力状态，其工作应力大于变形抗力，应力状态影响系数nσl，三向压应力越明显，nσ越大；拉拔为两向压缩一向拉伸应力状态，其工作应力小于变形抗力，应力状态影响系数nσ1。 滑移线场绘制的数值计算方法 实质：利用差分方程近似代替滑移线的微分方程，计算出各结点的坐标位置，建立滑移线场，然后利用汉盖应力方程计算各结点的平均应力p和Φ角。 1）特征线问题 Riemann问题 2）特征值问题 Cauchy问题 3）混合问题 滑移线场的近似图解法 §8.5 三角形均匀场与简单扇形场 组合问题及实例 简单滑移线场问题：金属塑性加工中，许多平面应变问题的滑移线场是由三角均匀场和简单扇形场组合而成的。 平冲头压入半无限体、平冲头压入、某些特定挤压比下的挤压、剪切乃至切削加工。 光滑平冲头压入半无限体的极限载荷 A B O C y x P G 自由表面 s1=0 b l a 希尔(Hill) 解 A B C O a b y x P E s3 s1 G a b A B C O E G a b y x P F H D a b * * §8.1 平面应变问题和滑移线场 §8.2 汉盖（Hencky）应力方程——滑移线 的沿线力学方程 §8.3 滑移线的几何性质 §8.4 应力边界条件和滑移线场的绘制 §8.5 三角形均匀场与简单扇形场组合问题 及实例 §8.6 双心扇形场问题及实例 第8章 滑移线理论及应用 §8.1平面应变问题和滑移线场 p称为静水压力 1.平面变形应力状态的特点 因主应力状态有Φ=±π/4： Φ为最大切应力τmax方向与坐标轴Ox的夹角 应力莫尔圆中大圆的圆心为(σm, 0) 2.滑移线的形成——最大切应力轨迹线 图8-2 x-y坐标系与α-β滑移线网络 3.α、β滑移线和φ角的规定 4.滑移线的微分方程 滑移线的微分方程表明，在力学上滑移线应是连续的，但根据金属塑性变形的基本机制，晶体在切应力作用下沿着特定的晶面和晶向产生滑移，滑移结果是在试