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时间:2019-06-17
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1、9、若变形体屈服时的应力状态为:=×10MPa试分别按Mises和Tresca塑性条件计算该材料的屈服应力及β值,并分析差异大小。解:由变形体屈服时的应力状态得:=—300Mpa,=230Mpa,=150Mpa,=—30Mpa,=-30Mpa,===0.所以解得:I=++=80MpaI=—=8404MpaI==100800Mpa将上面的I、I、I代入应力状态的特征方程式,并且另,得:=240Mpa,=140Mpa,=—300Mpa.按Mises塑性条件计算得:屈服应力==487.6Mpa,中间主应力系数==1.
2、085.按Tresca塑性条件计算得:=2K==max=540Mpa==1关于Mises屈服准则和Tresca屈服准则的差异摘要:不同应力状态下,变形体某点进入塑性状态并使塑性变形继续进行,各应力分量与材料性能之间必须符合一定的关系,而不同的分析方法获得的结果也各有差异。关键字:Mises屈服准则、Tresca屈服准则Tresca屈服准则:当变形体或质点中的最大切应力达到某一定值时,材料就发生屈服。或者说,材料处于塑性状态时,其最大切应力是一个不变的定值,该定值只取决于材料在变形条件下的性质,而与应力状态无关。
3、所以Tresca屈服准则又称为最大切应力不变条件。Mises屈服准则:当等效应力达到定值时,材料质点发生屈服,该定值与应力状态无关。或者说,材料处于塑性状态时,其等效应力是不变的定值,该定值取决于材料变形时的性质,而与应力状态无关。Mises屈服准则的物理意义:当材料的单位体积形状改变的弹性能达到某一常数时,质点就发生屈服。故Mises屈服准则又称为能量准则。设>>,Tresca屈服准则为:,该式表明中间主应力s2不影响材料的屈服。为了说明对屈服的影响,引入罗代应力参数:在式中,分子是三向应力莫尔圆中到大圆圆心
4、的距离,分母为大圆半径。当在与之间变化时,则在1-1之间变化。因此,实际上表示了在三向莫尔圆中的相对位置变化。故得:将上式代入:整理后得Mises屈服准则的另一个表达:,其中,称中间主应力影响系数,一般。与Tresca屈服准则:比较,在形式上仅差一个系数,在单向受压或受拉时,,两个准则重合,有两项主应力相等;在纯剪时,,两者差别很大。Tresca屈服面不能反映球应力张量对材料屈服的影响,为了反映球应力张量对材料屈服的影响,将Tresca屈服条件推广为广义Tresca屈服条件:广义Tresca屈服面在应力空间的屈
5、服曲面为一正角棱锥体面,中心轴与等倾线重合,在π平面上的屈服曲线为正六角形,形状和Tresca屈服条件相同。Tresca屈服条件有以下问题:没考虑主应力的影响;当应力处在屈服面的棱线上时,处理会遇到数学上的困难;主应力大小未知时,屈服条件十分复杂。而Mises条件:J=,该式是屈服条件中最一种最简单的形式,因为在这一条件中只含J,根据π平面上应力矢径的表达式,进一步有:,因此,在π平面上,Mises条件必为一圆。米塞斯的圆cyuanyuah圆屈雷斯加六边形平面上屈服准则的图形由图看出,这两个屈服表明其实差不多的
6、,它们反映了如下概念:1)屈服面内为弹性区。2)屈服面上为塑性区。3)当物体承受三向等拉或三向等压应力状态时,不管其绝对值多大,都不可能发生塑性变形。但大多数实验证明,一般的韧性金属与米塞斯条件符合较好,但对退火软钢的上屈服点,与屈雷斯加准则符合的更好,对镁合金,因金相组织不稳定等、因素,适应那个准则未做定论。因此符合哪一个准则要看具体材料性质。总的来说,多数金属符合米塞斯准则。
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