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《塑性力學-屈服條件 (1)》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、第二章屈服條件第一節(jié)簡單拉伸時的塑性現象應變硬化應變軟化反向屈服點Bauschinger效應曲線的基本特征比例、彈性非彈性、初始屈服硬化、軟化1初始屈服Hooke定律材料常數2應變硬化硬化規(guī)律3后繼屈服后繼彈性后繼屈服應力非材料常數4反向加載Bauschinger效應塑性力學中,材料的簡化應力應變關系理想彈塑性體線性硬化彈塑性體理想剛塑性體線性硬化剛塑性體塑性變形規(guī)律的重要特點(1)要有一個判別材料是處于彈性階段還是塑性階段的判斷式,即屈服條件:初始屈服條件和后繼屈服條件(2)應力應變是非線性關系(3)應力應變之
2、間不存在單值關系第二節(jié)初始屈服條件和初始屈服曲面初始屈服條件的應力表示形式:簡單應力狀態(tài)單拉純剪與應力狀態(tài)的各分量有關;一般應力狀態(tài)與坐標選取無關:屈服與靜水應力無關:屈服函數在應力空間表示一個曲面代表材料屈服各種可能的應力狀態(tài)(2)在平面上的初始屈服曲線基本假設屈服與平均應力無關材料是均勻各向同性的沒有Bauschinger效應幾何特性:包圍原點的外凸曲線分別關于對稱關于原點對稱初始屈服面及在平面上的軌跡在應力空間中,初始屈服面是母線平行于L線的柱面實驗確定平面上30度范圍的初始屈服曲線單拉:A點純剪:B點中間
3、其他點的實驗測定?第三節(jié)Tresca條件和Mises條件(1)Tresca屈服條件(1864)金屬擠壓實驗觀測,發(fā)現當最大剪應力達到一個固定值,材料開始屈服最大剪應力條件:主應力代數值大小未明確的一般情況下:六個平面在主應力空間形成正六棱柱面Tresca屈服條件在平面上的軌跡是一個正六邊形外接圓的半徑為:內切圓的半徑為:(2)Mises屈服條件(1913)用外接圓柱面來代替正六棱柱面,屈服曲線就是正六邊形的外接圓主應力表示:應力強度(Mises等效應力)表示:Mises條件:(應力強度不變條件)應力強度達到一定值
4、時,材料開始進入塑性狀態(tài)。Mises條件的物理解釋:形狀變形比能:應力偏量第二不變量:八面體剪應力:剪應力均方值:(3)常數的確定屈服條件對各種應力狀態(tài)都適用,用簡單應力狀態(tài)確定常數簡單拉伸Tresca:Mises:不為零的應力屈服判斷:常數確定:簡單剪切Tresca:Mises:屈服判斷:常數確定:Tresca:Mises:平面上由屈服軌跡的幾何關系決定?(4)討論和評價屈服條件的常數:Tresca:Mises:實際工程材料:中間主應力和平均應力Tresca:Mises:不包含未考慮未考慮包含Lode實驗(19
5、26)采用鋼、銅和鎳的兩端封閉的薄壁圓管,受軸向拉力和內壓的作用。應力狀態(tài)為:薄壁近似均勻應力(柱坐標系,z沿著管的軸向)通過改變軸向拉力和內壓的比值,改變應力狀態(tài)r是管的平均半徑,t管的壁厚實驗驗證Tresca條件Mises條件Mises條件:實驗表明Mises條件較符合Tresca條件:2.Taylor、Quinney實驗(1931)主應力為拉力,扭矩軟鋼、銅和鋁薄壁圓管的拉扭聯(lián)合實驗r是管的平均半徑,t管的壁厚管壁處于平面應力狀態(tài)Mises條件Tresca條件Mises條件比較吻合按Tresca條件:即按M
6、ises條件:定量差別Tresca:Mises:根據這兩個條件預測的差別?純剪:單拉或單壓:這兩個條件差別不大使用方便光滑曲線或曲面,數學上運用方便能預先判明主應力的代數值大小時,方程簡單Tresca:Mises:這兩個條件差別不大,使用各有方便之處,在實際工程問題廣泛應用結論Tresca和Mises條件主要適用于韌性金屬材料,材料性質對靜水壓力不敏感[例2-1]平面應力狀態(tài)的屈服條件.[解]因為對平面應力狀態(tài),。此時在平面上的屈服曲線為一個六邊形Mises條件:在平面上的屈服曲線為上述六邊形的外接橢圓Tresc
7、a條件:[例2-2]寫出圓桿在拉伸和扭轉聯(lián)合作用下的屈服條件.[解]桿內各點不為零的應力分量為求主應力:最大剪應力:Mises條件:Tresca條件:[例2-3]一內半徑為,外半徑為的球形殼,在其內表面上作用均勻的壓力。試寫出其屈服條件。最大剪應力為由Tresca和Mises條件給出同樣的屈服條件[解]殼體幾何形狀和受力都對稱于球心,是球對稱問題.殼體內剪應力分量必為零,各點只有正應力分量第五節(jié)后繼屈服條件及加、卸載準則1.后繼屈服條件的概念什么是后繼屈服?后繼屈服條件的一般形式?后繼屈服點初始屈服點進入塑性后卸
8、載,重新加載后繼彈性、達到最高應力、再次進入塑性后繼屈服點與初始屈服點硬化材料一般要高位置不固定簡單拉伸:對于復雜應力狀態(tài),應力點隨加、卸載變化過程初始屈服面后繼屈服面原點O加載初始屈服面A加載相鄰后繼屈服面B卸載屈服面內后繼彈性階段加載原來后繼屈服面C重新進入塑性狀態(tài)加載相鄰后繼屈服面后繼屈服條件的一般形式后繼屈服面是以為參數的一族曲面硬化材料:隨著塑性變形的發(fā)展不斷變