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材料本構彈塑性力學知識二 已有1人參與
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彈塑性材料：固體材料在受力后產生變形，從變形開始到破壞一般要經歷彈性變形和塑性變形這兩個階段。根據材料力學性質的不同，有的彈性階段較明顯，而塑性階段很不明顯，像鑄鐵等脆性材料，往往經歷彈性階段后就破壞。有的則彈性階段很不明顯，從開始變形就伴隨著塑性變形，彈塑性變形總是耦連產生，像混凝土材料就是這洋。而大部分固體材料都呈現出明顯的彈性變形階段和塑性變形階段。今后我們主要是討論這種有彈性與塑性變形階段的固體材料，并統稱為彈塑性材料。 鮑辛格效應：由于預加塑性拉伸荷載而使壓縮屈服應力降低的現象稱為Bauschinger效應。正是由于這種效應，塑性變形時一種各向異性的過程，Bauschinger效應是一種由塑性應變引起的特殊的方向各向異性的形式，因為在后繼逆向荷載作用下，一個方向的初始塑性變形會減小其反方向的屈服一個應力。在多軸應力情況下，與這種現象對應的是具有不同方向屈服應力之間的相互影響和橫向效應，某一方向的預加應變達到塑性范圍將會改變其所有方向的屈服應力值。因此Bauschinger效應對于多維問題更重要，包括荷載方向有明顯改變的復雜應力歷史，比如應力改變符號和循環(huán)荷載的情況。 彈性變形與塑性變形的區(qū)別：卸除載荷后。變形可以完全恢復，是彈性變形的基本特征，而變形的不可恢復性是塑性變形的基本特征。彈性與塑性的基本區(qū)別不在于它們的應力一應變關系是否線性。 例如，在比例極限與彈性極限之間的AB曲線段，應力與應變不再成比例，進入了非線性階段，但在B點以前卸除載荷，變形仍將完成恢復，屬于彈性變形階段。因此，彈性和塑性的基本區(qū)別在于卸載后，是否保留一個永久變形(塑性應變〕。 在彈性變形階段，應力與應變之間呈一一對應的關系。而在塑性變形階段，應力與應變之間不再是單值關系，對應于同一個應力狀態(tài)，如果加載的歷史不同，所又寸應的應變就不同。這并不是說塑性應力和應變狀態(tài)就不能唯一地確定。為了描述材料在塑性變形階段的應力一應變關系，我們需要知道：材料的屈服應力或加載應力。它是用來區(qū)別材料是處于彈性階段還是已進入塑性階段的特證值。在屈服應力之前，應力一應變服從胡克定律。 加載準則：在材料進入塑性變形階段后，應力和應變在加載和卸載的情況下服從兩個不同的規(guī)律，需要有一個判別材料是加載還是卸載的準則，稱為加載或卸載準則。在應力等于屈服應力或加載應力時，應力的變化有兩種可能、它可寫成加載和卸載兩種不同的公式形式。從某個初始狀態(tài)到現時的全部變形(或加載)歷史。明確了變形或加載的歷史，就可以對增量積分，求得應力全量與應變全量的關系，從而確定該現時材料中的應力和應變。 彈性變形是可逆的，而塑性變形是不可逆的，由于卸載后永久變形的存在，導致在塑性變形中所做的塑性功也是不可逆的。塑性功恒大于零，是耗散功。所以說彈性變形儲存能量[變形恢復時釋放能量，不耗散能量]，而塑性變形耗散能量，耗散大小為滯回環(huán)的面積。 —End— CAE仿真與數值模擬微信公眾號，主要介紹CAE仿真與數值模擬的知識與應用公眾號主要介紹CAE仿真與數值模擬的知識與應用。通過論壇，博客，論文，案例等為大家?guī)碇R食糧。仿真軟件:abaqus、ansys、flunet、comsol、hypermesh、moldflow等，涉及領域有機械材料土木物理等。 |
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