工程弹塑性力学-第五章 简单力学应力 变关系.ppt

1、工程弹性-塑料力学，1.5简单应力状态的弹性-塑料问题，1.1.5.1基本实验数据1.1.5.2应力-应变简化模型1.1.5.3应变表示1.1.5.4理想弹性-塑料材料的简单桁架1 . 1 . 5 . 1基本实验数据，1，应力-应变曲线，屈服应力，屈服应力，例如：低碳钢、铸铁、合金钢等：中碳钢、高强度合金钢、有色金属等1.5.1基本实验资料，1，应力应变曲线，屈服阶段后材料再次恢复，在第二负载过程中弹性系数保持不变，但弹性极限和屈服极限有上升的现象，其牙齿现象称为材料的变形强化(或加工硬化)。塑料阶段材料的重要特征之一：加载和卸载过程中的应力和变形徐璐其他规则(加载、卸载、简单拉伸测试的塑性阶

2、段：1.5.1基本实验数据，1，应力应变曲线，(2)拉伸和压缩曲线的差异变形10%时的巨大差异。比较普通金属的拉伸和压缩曲线，用简单拉伸实验代替简单压缩实验进行塑料分析比较安全。1.5.1基本实验资料，1，应力应变曲线，(3)重载，卸载后重载，ss ssBauschinger效应，拉伸塑性变形后降低压缩屈服限制的现象。也就是说，在正向强化时，反向减弱。1.5.1基本实验资料，1，应力-变形曲线，(4)破裂特性，伸长值：标记材料的塑料特性，值越大，材料破坏后残留变形越大。单面收缩：dk 5%:塑料材料；低碳钢dk=20% 30% dk 5%:脆性材料。1.5.1基本实验数据，塑性变形是，(2)，

3、应力应变关系的非线性，因此应力和应变之间没有单值对应关系，相同的应力可以徐璐对应其他变形，反之亦然。牙齿非工作日值是路径从属关系。也就是说，必须考虑加载历史。(1)，由外力引起的塑料操作称为不可逆性或塑料酸，因为塑料变形无法修复。在负载和卸载周期中，中外力永远大于0，牙齿能量部分会因材料的塑胶变形而遗失。(3)，力固体产生塑性变形时，产生弹性变形的弹性区域和产生塑性变形的塑性区域都存在。负载变更时，两个区域的子介面也会变更。1.5.1基本实验资料，2，静水压(角度方向的均匀压缩)实验，(1)，体积变化，体积变形与压力的关系(Bridgman实验公式)，体积压缩系数，导出系数，铜：P 100第二

4、个项目比第一个项目小得多因此，根据上述实验结果，可塑性理论中经常认为体积变形是弹性的。因此，对于钢、铜等金属材料，可以认为塑料变形不受静水压的影响。但是，对于铸铁、岩石、土壤等材料，静水压对屈服应力和塑性变形的大小都有明显的影响，不能忽略。1.5.1基本实验资料，2，静水压(各个方向的均匀压力)实验，(2)，静水压对屈服极限的影响，对Bridgman牙齿镍、钨的拉伸实验表明，静水压增加，塑性强化效果没有显着增加，但嗓子减少，静水压对屈服极限的影响往往可以忽略。，1.5.2应力应变简化模型，一般应力应变曲线：s=Ee，e es(降伏后)，选取模型的标准：1，必须与材料的实际性质相符，2，数学，参

5、数大于或等于1 0，1.5.2应力应变理想弹性塑料模型，以应变率表示的载荷准则：杆：卸载：符号函数：公式仅包含材料常数E和，因此不能说明应力变形曲线的所有特性。s中，分析公式发生了变化，在某些计算中存在困难。理想弹性塑料模型掌握了韧性材料的主要特征，与实际情况很好地吻合。缺点：优点：1.5.2应力变形简化模型，2 .线性加强弹性塑料模型，(材料加强率)，杆：卸载：1.5.2应力变形简化模型，2，1.5.2应力变形简化模型，*刚性塑料模型(忽略弹性变形)，(b)线性加强刚性塑料模型，(a)。总应变增加，1.5.2应力应变简化模型，3 .一般负载规则，w(e)=AC/AB弹性曲线与实际曲线的相对差

6、异，(1.5.12)，1.5.2，但是解析式比较简单，N在大范围内可以变化，因此经常采用。(1.5.14)，1.5.2应力变形简化模型，1.5。Ramberg-Osgood模型(3参数模型)，1，1是初始切向系数(0.7E)中的应力变形Sb是抗拉强度，s0.2是工程降伏应力。流动变形e1=s1/E，E为杨氏模量。例如：有钛钢、三个参数，可以更好地表达真实材料，数学表达很简单。1.5.2应力应变简化模型，1)。各向同性增强模型拉伸和压缩时的屈服极限相等，2)。后续强化模型拉伸和压缩的弹性范围保持不变，6 .反向载荷应力-应变简化模型，各向同性强化：加强oabb跟随：oabb、OABB可塑性变形以

7、绝对值累积，1.5.2应力应变简化模型，分析：例如，单向载荷过程中的应力路径称为01.5SS0SSS0，材料符合线性后续强化法则加强系数E=E/100，找到相应的变形路径。变形路径：051ss/E 49.5ss/E ss/E 0，1.5.2应力变形简化模型，例如2:应力路径：01.5ss 0 1.2ss 0，变形路径：解决方案：055 (1.5应力，不符合材料实际情况的表达，1.5.3变形的表达，工程变形与自然变形的关系：(1)小变形，E；变形程度越大，误差越大。(1.5.22)，当变形程度小于10%时，两个值更接近。，小变形与大变形边界的由来，1.5.3变形的表示，工程变形与自然变形的关系：

8、(2)自然变形为可变形，工程变形为非可变形，(1.5.23)例如l0 1.5l0 1.8l0 2l0 1.5.3变形的表示，工程变形与自然变形的关系每个阶段的相应变形可以比较，(可比较的性质，1.5.4理想弹性塑料材料的简单桁架)。平衡方程式：例如，三杆桁架由垂直力P作用，构件剖面全部为A，并尝试分析弹性塑料。N3去除和用应力表示：(1.5.26)，变形曹征关系：(1.5.27)，1.5.4理想弹性塑料材料的简单桁架，1，弹性阶段(P Pe) S2=ss，则相应载荷为弹性极限载荷Pe.负载变更为DP时，如果格式(1.5.33)中的3，卸载，载入P*(Pe P* Ps)，然后卸载至0 (DP=P*)，剩馀应力和变形为，(1，1.5.4理想弹性塑料材料的简单桁架，)这相当于在中扩大弹性范围。第四，扩大重复载荷、弹性范围的有利残余应力状态称为稳定状态。1.5.5线性增强弹性塑料材料的简单桁架，联立平衡和曹征方程，平衡方程和曹征方程保持不变，载荷过程，物理方程变化部分：1。弹性步长(P Pe):与理想弹性塑胶相同，2 .约束塑料变形阶段(PPE)(杆1，3屈服)，3。塑料流阶段(PPE):(1.5.44)，与理想弹性塑料材料的比较：(1.5.45)，考虑中等强化方案等33