塑性成形时的屈服准则与应力应变关系pdf.PDF

2 塑性成形时的屈服准则与应力 应变关系 2.1 屈服准则的一般概念 2.2 两个常用的屈服准则 2.3 塑性应力应变关系 2.1 屈服准则的一般概念 ◆屈服准则是描述不同应力状态下变 形体内某点由弹性状态进入塑性状 态，并使塑性变形状态持续进行所必 须遵守的条件。 屈服准则又称为塑性条件或屈服条 件。 ◆单向应力状态 当σ= σs时，变形体由弹性变形 状态进入塑性变形状态。 σ 塑性加工 σs 弹性变形 ε 对于任意的应力状态，描述变形体内某点 的应力状态需要六个应力分量或三个主应 力分量。 此时当主应力分量有两个或三个不为零 时，可能的应力分量之间的组合是无限多 的。 按所有可能的应力组合进行实验是不可能 的，更何况在复杂应力状态下的实验，无 论是在设备上还是在技术上都存在很多困 难。 因此，目前对于在任意的应力状态下，描 述材料由弹性变形状态进入塑性变形状态 的判据仅是一种假说。 2.1.1 简单拉伸实验结果 σ σ b D σ( σ) B s e C σ A p 工程应力＝变形力/原始面积 真实应力＝变形力/瞬时面积 o ε 图7-1 低碳钢在常温静载下简单 拉伸时的应力-应变曲线 σ σ C C C ′ σ 0.2 A F F ′ O ε G G ′ ε o G ε 0.2 (a) (b) 图7-2 塑性变形时的加载与卸载 屈服应力随应变增大的现象称为应变强化 或加工硬化。 为了与材料在退火状态下的初始 屈服应力相区别，可以将初始屈 服之后重新加载时进入塑性状态 的新屈服应力称为瞬时屈服应力 或流动应力。在应力应变曲线上 的塑性变形阶段内的任意一点的 应力都可称为瞬时屈服应力Y 。 σ C σ s B O G ε σ′ s H B′ 图7-3 包辛格效应 这种在反向加载后使屈服应力降低的现 象，称为包辛格（Bauschinger ）效应。 在一般情况下，大多数材料的包辛格效应 并不明显，而考虑这个效应，又将使塑性 力学更加复杂化，因此，一般塑性理论中 都忽略它的影响。但对于具有往复加载的 塑性变形，则应该考虑包辛格效应。 通过以上对简单拉伸实验结果的分析，可 以得到如下结论，即 （1）在单向应力状态下，材料由弹性状 态初次进入塑性状态的条件是当作用在变 形体上的应力等于材料的初始