控制变形原理与应用基础-3-2.ppt

* 控制变形原理与应用基础 第三章、变形稳定性 3.1 材料塑性变形失稳现象 当进行恒速拉伸实验时，外载荷? 在实验开始后首先增加，经过一定变形达到最大值，然后减速小直至断裂。 在恒载荷蠕变实验过程中，开始时变形速度一般随时间而减少(第一阶段)，然后大致保持不变(第二阶段)，最后增加直至样品断裂(第三阶段)。 流变不稳定性表现为变形集中在样品的某一局部区域而不是均匀分布，这便是颈缩现象。 图3.1 恒速拉伸的失稳点（最大载荷F）和恒载荷的失稳点（拐点） 第三章、变形稳定性 3.1 材料塑性变形失稳现象 如果存在一个力学状态方程，则可能由唯象参数来确定流变不稳定性的条件。对稳定条件的认识实质上属于对超塑性现象的分析； 有许多确定拉伸塑性稳定性判据的方法，尽管所得的稳定性判据差别较大，但是通常在简单的情况下均可归并为一个唯一的判据。 第三章、变形稳定性 3.2 变形稳定性的判据 令L是样品的长度，A为横截面积，外载荷F=A?， ?是外应力。如果样品伸长dL，则可以产生下述两种情况的一种； 变形沿着整个样品均匀发生，使载荷增加dF1 产生局部变形，使载荷增加dF2 可以看出，只有在dF2＜dF1时，才能产生局部变形。此时由于局部变形所需外力小于产生均匀变形的外力，变形只在某一点产生，样品处于不稳定状态。 3.2.1 Rossard 判据 第三章、变形稳定性 3.2 变形稳定性的判据 R＜0时，变形稳定 R 0时，变形不稳定 3.2.1 Rossard 判据 第三章、变形稳定性 3.2 变形稳定性的判据 应用：假定状态方程存在且形式为指数形式，则当R=0可以计算出临界变形值 εs ，大于εs时样品便产生颈缩 3.2.1 Rossard 判据 第三章、变形稳定性 3.2 变形稳定性的判据 恒速拉伸条件下，dL/dt为常数 3.2.1 Rossard 判据 在恒真应变速条件下，为常数 应变速率敏感指数越大，越有利于超塑成形 第三章、变形稳定性 3.2 变形稳定性的判据 若变形过程中样品横截面面积的减小速度与面积的减小成反比变化，则变形是稳定的。在该条件下，沿着样品的小块不均匀区域消失，变形成为均匀而稳定的。反之，局部不均匀区会灾难性地扩大，变形集中产生在颈缩区域。可将稳定性判据表示为 3.2.2 Hart 判据 横截面面积增量 横载面面积变化速度增量 *