从屈服准则的提出和完善过程谈科学研究的方法

《从屈服准则的提出和完善过程谈科学研究的方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、从屈服准则的提出和完善过程谈科学研究的方法一、引言二、文献综述三、科学的假说需要以逻辑推理为基础四、概念几何化是认识深化的表现五、科学实验是验证和发展理论的重要依据六、屈服准则应用要点七、关于变形的定性分析与控制八、关于后继屈服九、各向异性材料屈服十、广义屈服准则的物理意义、几何意义及简化形式一、引言1名词及译名屈服准则塑性条件YieldCriterion降伏条件2概念变形体进入塑性状态及使塑性变形继续进行所必须满足的条件。f(σ)=Cij3屈服准则与强度理论塑性力学中的屈服准则材料力学中的强度理论Tresca（Ⅲ）σmax−σmin=σsσ−σ≤[σ]=σ/nmaxminsMises（

2、Ⅳ）()2()2()2221σ−σ+σ−σ+σ−σ=σ[]/n122331s∆=σ=σs2二、文献综述1864Tresca挤压实验提出最大剪应力假说1913Mises提出屈服圆柱面方程1924Hencky提出Mises方程的物理意义是形状能变化假说1925LodeP-p实验1931Talor&QuiningP-M实验1955Siebel弯扭复合实验1957胡令闻作复杂加载实验1958Naghi正反加载实验看Bauschinger效应的影响1981王仲仁、朱宝泉，超塑性材料的P-p实验研究1985王仲仁、许言午，超塑性材料的P-M实验研究1986俞茂宏双剪应力准则1987张泽华、吕桂英，拉

3、压异性材料屈服准则霍文灿、任学平，粉末材料实验1989王仲仁、胡卫龙，广义屈服准则三、科学的假说需要以逻辑推理为基础1）应与不变量有关f(σij)=Cf(σ1,σ2,σ3)=Cf(σx,σy,σz,τxy,τyz,τzx)=Cf(I1,I2,I3)=C（1）流体静应力对屈服不发生影响，f(J2,J3)=C（2）对于各向同性材料与I无关，I=σσσ33123因此主要与偏量第二不变量有关。''''''J=(σσ+σσ+σσ)2122331=(σ−σ)(σ−σ)+(σ−σ)(σ−σ)+(σ−σ)(σ−σ)1m2m2m3m3m1m1222=[(σ−σ)+(σ−σ)+(σ−σ)]1223316塑性

4、变形时，122J=σ2sτ8=σs332）与剪应力有关22212τ12+τ23+τ31=σsτmax=σs/22双剪应力定律τ+τ=cmaxsec3）与畸变能有关U=U+UvfU=U−UfvU=∫∫∫σdε⋅dv1U=(σε+σε+σε)vmmmmmm23=σεmm21+v222U=[(σ−σ)+(σ−σ)+(σ−σ)]f1223316E1+v2=σs3E四、概念几何化是认识深化的表现1、屈服准则的几何图形1τ=σMises从几何图形上研究了Tresca准则maxs2当1σ1>σ2>σ3τmax=σ1−σ3σ−σ=σ13s2当1σ>σ>σ213τ=σ−σmax23σ2−σ3=σs当21图

5、5.3平面应力状态图5.6主应力空间两σ>σ>σ231τ=σ−σσ−σ=σmax22121s下两准则的图形准则的屈服表面几何图形为六棱柱，用外接圆柱来近似。2222(σ−σ)+(σ−σ)+(σ−σ)=2σ122331s共同点：在交点处相同不同点：应力顺序不明时，Tresca准则不好用，而Mises准则不受限制。其实质是Tresca准则不计中间主应力的影响。图5.4主应力空间内图5.5平面上应力状态的描述两准则的图形2、关于固体现实应力空间刘叔仪先生的钟罩理论。图5.13固体现实应力空间五、科学实验是验证和发展理论的重要依据实验方案设计：预见性，纯粹性。1）要有很强的针对性与预见性，结果要

6、明显。σ−σ=σ13s2222(σ−σ)+(σ−σ)+(σ−σ)=2σ122331s2σ−σ−σ213引入µ=µ=−1~1σ−σ132图5.7罗德实验资料σ−σ=σ得13s1-米塞斯准则；2-屈雷斯加准则23+µ2）实验要有纯粹性与可控性2P-p实验πdP+ppd4σ=σ=0σ=tzθ2t2πrtσ−σ13µ采用不同的P,p的组合，得到各种应力状态下的σ及屈服点应力σsP-M实验PMσz=τϕz=22πRt2πRt每一种载荷只与一种应力分量有关。22σzσz2σzσz2图5.8薄壁管受轴向σ=++τzσ=0σ3=−+τ124ϕ224ϕz拉力和扭矩作用图5.9泰勒及奎乃实验资料1-米塞斯准

7、则；2-屈雷斯加准则图5.10平面应力时两个屈服条件的比较六、屈服准则应用要点1）分清塑性区和刚性区2）定出顺序板料从平衡角度，根据符号块料从应变反推应力顺序3）β的选取板料：1.12块料：ε2=0,β=3图5.16挤压分区图dε=dε,β=123七、关于变形的定性分析与控制先满足屈服准则——先变形后满足屈服准则——后变形继续满足屈服准则——继续变形不满足屈服准则——不变形实例：图5.17凸砧与凹砧对变形的影响图5.18管材闭式镦粗