弹塑性力学最全课件.pptxVIP

弹塑性力学最全课件1 1.基本概念5.塑性理论基础2.全量应力-应变简化模型23.塑性理论基础 1.基本概念35. 塑性理论基础一、基本试验拉伸试验和静水压力试验是塑性力学中的两个基本试验，塑性应力应变关系的建立是以这些实验资料为基础。（a）有明显屈服流动阶段如:低碳钢,铸铁,合金钢等如:中碳钢,高强度合金钢,有色金属等（b）无明显屈服流动阶段1)拉伸试验 1.基本概念4一、基本试验拉伸试验和静水压力试验是塑性力学中的两个基本试验，塑性应力应变关系的建立是以这些实验资料为基础。材料在塑性阶段的一个重要特点：在加载和卸载的过程中应力和应变服从不同的规律：加载卸载简单拉伸试验的塑性阶段：在第二次加载过程中，弹性系数仍保持不变，但弹性极限即屈服极限有升高现象，其升高程度与塑性变形的程度有关，这种现象称为材料的应变强化(或加工硬化)，简称硬化。5. 塑性理论基础 1.基本概念5一、基本试验拉伸试验和静水压力试验是塑性力学中的两个基本试验，塑性应力应变关系的建立是以这些实验资料为基础。拉伸与压缩曲线的差异（一般金属材料）应变10%时，基本一致；应变?10%时，较大差异。一般金属的拉伸与压缩曲线比较用简单拉伸试验代替简单压缩试验进行塑性分析是偏于安全的。5. 塑性理论基础 1.基本概念6一、基本试验拉伸试验和静水压力试验是塑性力学中的两个基本试验，塑性应力应变关系的建立是以这些实验资料为基础。一般金属的拉伸与压缩曲线比较由拉伸(压缩)荷载引起的塑性变形导致压缩(拉伸)屈服应力降低的现象，称为Bauschinger效应。塑性变形是一种各向异性的过程5. 塑性理论基础 1.基本概念7一、基本试验拉伸试验和静水压力试验是塑性力学中的两个基本试验，塑性应力应变关系的建立是以这些实验资料为基础。一般金属的拉伸与压缩曲线比较塑性变形的特点： (2)、由于应力—应变关系的非线性，应力与应变间不存在单值对应关系，同一个应力可对应不同的应变，反过来也是如此。这种非单值性是一种路径相关性，即需要考虑加载历史。 (1)、由于塑性应变不可恢复，所以外力所作的塑性功具有不可逆性，或称为耗散性。在一个加载卸载的循环中外力作功恒大于零，这一部分能量被材料的塑性变形损耗掉了。 (3)、当受力固体产生塑性变形时，将同时存在有产生弹性变形的弹性区域和产生塑性变形的塑性区域，并且随着载荷的变化，两区域的分界面也会产生变化。5. 塑性理论基础 1.基本概念8一、基本试验拉伸试验和静水压力试验是塑性力学中的两个基本试验，塑性应力应变关系的建立是以这些实验资料为基础。2)静水压力试验体积应变与压力的关系 (bridgman实验公式)铜铝铅a7.31x10-713.34x10-723.73x10-7b2.7x10-123.5x10-1217.25x10-12铜：当p＝1000MPa时，ap＝7.31×10-4，而bp2＝2.7×10-6。说明第二项远小于第一项，可以略去不计。因此根据上述试验结果，在塑性理论中常认为体积变形是弹性的。因而对钢、铜等金属材料，可以认为塑性变形不受静水压力的影响。但对于铸铁、岩石、土壤等材料，静水压力对屈服应力和塑性变形的大小都有明显的影响，不能忽略。5. 塑性理论基础 1.基本概念9二、屈服与屈服准则材料产生塑性变形的这一现象称为屈服P点对应的应力为比例极限Q点对应的应力为弹性极限或初始屈服应力单轴应力条件下的初始屈服条件(准则)加卸载准则5. 塑性理论基础 1.基本概念10 在一般应力状态下，存在着无限多个应力组合，不可能单纯地依靠实验确定初始屈服准则。因此，必须从理论上建立初始屈服准则的一般形式，即屈服时应力分量应满足的方程。 在任一可能应力组合下定义初始弹性极限的准则，称为初始屈服准则，可写为：式中， 为屈服函数， 为材料常数。二、屈服与屈服准则材料产生塑性变形的这一现象称为屈服5. 塑性理论基础 1.基本概念11关于材料性质的简化假设： 1、材料是初始各向同性的；2、屈服与静水压力(平均应力)无关。 二、屈服与屈服准则材料产生塑性变形的这一现象称为屈服5. 塑性理论基础 1.基本概念12三、硬化材料屈服应力提高的现象称为硬化05. 塑性理论基础 1.基本概念13四、后继屈服准则1、各向同性后继屈服准则：材料进入塑性后，弹性范围的中心不变，而弹性范围的大小增加。硬化材料在进入塑性后，弹性范围变化的应力条件5. 塑性理论基础 1.基本概念14四、后继屈服准则2、随动后继屈服准则：材料进入塑性后，弹性范围的大小保持不变，而弹性范围的中心移动。硬化材料在进入塑性后，弹性范围变化的应力条件5. 塑性理论基础 1.基本概念15四、后继屈服准则3、混合后继屈服准则：材料进入塑性后，弹性范围的