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用主应力来表示应力状态01主平面:只有正应力而无切应力的平面。02主轴：与主平面法线方向平行的坐标轴。03主应力：主平面作用的正应力。04规定:三个主应力大小，按代数值进行排列，即σ1＞σ2＞σ3。应力图示定义:应力图示就是用来定性说明变形体内某点（或所研究物体的某部分）在各主轴方向上，有无主应力存在及其主应力方向如何的定性图。应力图示的种类主应力图示共有九种可能的形式体应力状态四种线应力状态两种平面应力状态三种主应力状态图：X1(00-)M2(+0-)X2(+00)M3(++0)M1(0--)T1(---)T2(+--)T3(++-)T4(+++)变形图示01定义：就是在小立方体素的面上用箭头表示三个主变形是否存在。规定：拉伸时箭头向外指；压缩时箭头向里指。02变形图示的种类两向缩短一向伸长。如挤压和拉拔。一向伸长一向缩短。又称平面变形图示。如宽度较大的板带轧制一向缩短两向伸长。例如有宽展情况的轧制和自由锻压。共三种。1234LessonTwoLessonOneLessonOne金属塑性变形理论

Theoryofmetalplasticdeformation第一讲LessonOne应力状态和塑性变形简介金属塑性加工的

力学和热力学条件各种塑性加工成型过程都是在某种变形力学状态下以及一定的热力学条件下进行。随着上述条件不同，金属与合金的塑性、变形抗力、加工时力能消耗、材料的组织和性能都将不同力学状态：热力学条件：拉力压力剪切力弯折扭转残余应力变形温度变形速度变形程度金属在外力作用下能稳定地改变其形状和尺寸而不破坏的能力。01塑性：02用金属破坏前所能产生的最大变形程度来表示。03变形抗力：04金属对变形的抵抗能力。05用单向拉伸或压缩时试样横断面上所受的应力来表示。06塑性加工时所受的力作用力把塑性加工设备可动工具部分对变形金属所作用的力叫作用力或主动力。作用力和约束反力12二、约束反力阻碍金属质点运动的力。（1）正压力（2）摩擦力T=fN沿工具和工件接触面法线方向阻碍工件整体移动或金属流动的力，方向和接触面垂直并指向工件沿工具和工件接触面切线方向阻碍金属流动的力，并与金属质点流动方向和流动趋势相反注意：1、画受力图2、可忽略重力和惯性力1.2原子间的作用力和能图1-2原子间的作用力和图1-3理想晶体中的能同原子间距(r)的关系原子排列及其势能曲线r＜ro时原子间作用的内力表现为斥力若压缩原子使r＜ro，所加之力或能必须克服原子间的斥力或排斥能。r=ro时原子的斥力和引力相等内力为零，原子势能最低，原子处于最稳定位置r＞ro时原子间作用的内力表现为引力若拉开原子使r＞ro，所加之力或能必须克服原子间的引力或吸引能。由上述可得到：弹性变形所加之力或能不足以克服势垒，仅使原子被迫离开平衡位置，而处于不稳定状态。此时，去掉所加的力后，原子回到原来的平衡位置，变形也就消失。特点：原子间距改变、原子间势能升高、物体的体积发生变化（变化不大）（5）塑性变形所加之力或能足以克服势垒，而使大量的原子多次地、定向地从一个平衡位置转移到另—个平衡位置。这样在宏观上就产生了不能复原的永久变形特点：形状和尺寸改变，但体积不变01弹—塑性变形共存02发生宏观屈服后的任意变形瞬间所产生的总变形中都包括弹性变形和塑性变形，弹—塑性变形是共存的。金属在发生塑性变形之前必先产生弹性变形。图1-3拉伸时应力与变形的关系弹性模量主要决定于原子间作用力的性质与组织及热处理状态无关延伸率应力内力和应力一、内力1.定义:由于外力的机械作用或是因物体的整体性使物体不均匀变形受到互相限制而引起物体内原子之间的距离发生改变时,在物体内部产生的一种互相平衡的力。导致整体性改变的因素：外力不均匀加热不均匀冷却不均匀相变温度低温度高加热前+-加热后产生内力的原因(1)为了平衡外部的机械作用所产生的内力；（2）由于物理或物理-化学过程所产生的相互平衡的内力。3.内力产生的实质由于原子被迫偏离其平衡位置，使原子间距改变。4.