真实应力-应变曲线

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1、1第六节真实应力－应变曲线基本概念拉伸试验曲线真实应力-应变曲线种类真实应力—应变曲线的绘制方法变形温度和变形速度对真实应力—应变曲线的影响21、屈服应力：材料开始塑性变形的应力即屈服应力，通常用σs表示。一般材料在进入塑性状态之后，继续变形时会产生强化，屈服应力不断变化。有关概念32、流动应力（真实应力）：流动应力的数值等于试样断面上的实际应力，故又称真实应力。为了区别于初始的屈服应力，采用流动应力来泛指屈服应力，用Y(或S)表示。真实应力是金属塑性加工变形抗力的指标。3、条件应力（标称应力）：拉伸载荷与试样原始横截面积之比。△L%P

2、(N)PbPsPeo4变换：P/F0=σ(MPa)F0为试样原始截面积(mm2)△L/L0=ε（%）L0为试样标距长度转化：纵坐标：以应力σ表示，横坐标：以应变ε表示，5真实应力—应变曲线通常是由实验建立，实质上可以看成是塑性变形时应力应变的实验关系。67一、基于拉伸实验确定真实应力—应变曲线金属塑性成形原理应力-应变曲线因此，单向拉伸试验得到的的σ—ε曲线可以推广到复杂应力，也就是在这种变形条件下的曲线，因而具有普遍意义。单向拉伸的应力状态为应变状态为在单向拉伸时8金属塑性成形原理应力-应变曲线9室温下的静力拉伸试验是在万能材料试验机

3、上进行的。如图是退火状态低碳钢的拉伸图，纵坐标表示载荷P，横坐标表示试样标距的伸长。若试样的原始截面积为F0，标距长为L，则拉伸时的条件应力σ0和相对伸长ε为及1、条件应力（标称应力）－应变曲线万能材料试验机10根据拉伸图便可作出条件应力－应变曲线。条件应力－应变曲线上有三个特征点，将整个拉伸变形过程分为三个阶段。（1）第一个特征点是屈服点c，是弹性变形与塑性变形的分界点。对于具有明显屈服点的金属，在曲线上呈现屈服平台。此时的应力称为屈服应力，以σs表示。11在b点之前，试样均匀伸长，达到b点时，试样开始产生缩颈，变形集中发生在试样的某

4、一局部，这种现象叫做单向拉伸的失稳。b——失稳点。此后，试件承载能力急剧下降，曲线也迅速下降。因此抗拉强度是均匀塑性变形和局部塑性变形两个阶段的分界点。（2）第二个特征点是曲线的最高点b。这时载荷达到最大值，与此对应的条件应力称为抗拉强度。以σb表示。12条件应力－应变曲线在失稳点b之前随着拉伸变形过程的进行，继续变形的应力要增加，反映了材料的强化现象。但在b点之后，曲线反而下降，则不符合材料的硬化规律。此外，条件应力并不是单向拉伸试样横截面上的实际应力。在拉伸过程中，试样的横截面积在不断减少，截面上的实际应力值要大于条件应力。（3）第

5、三个特征是破坏点k，试样发生断裂，是单向拉伸塑性变形的终止点。1周，41、42节13条件应力－应变曲线不能真实地反映材料在塑性变形阶段的力学特征。原因是：（1）F0—试样原始面积；（2）试样产生缩颈后会产生形状硬化，处于三向不均匀拉应力状态；（3）相对应变不科学，不能代表真实应变。图3－28缩颈处断面上的应力分布141）第一类真实应力—应变曲线：真实应力—相对应变（Y—ε）2）第二类真实应力—应变曲线：真实应力—相对截面收缩率（Y—ψ）真实应力—应变有三类，即用真实应力和应变表示的曲线称为真实应力—应变曲线。2真实应力－应变曲线1

6、53）第三类真实应力—应变曲线：真实应力—对数应变（Y—∈）l—为试样的瞬时长度。dl—为瞬时长度的改变量所以对数应变（真实应变）的定义为：16将上式展开的：金属塑性成形原理应力-应变曲线或所以∈总小于ε在小变形时，均匀拉伸时17又∵∴而或以上公式将三种应变形式联系起来了。金属塑性成形原理应力-应变曲线18（3）真实应力——应变曲线的绘制1）第一类真实应力—应变曲线：真实应力—相对应变曲线（Y—ε曲线）方法:将条件应力—相对应变曲线上的σ换算成真实应力Y即可。σε192）第二类真实应力—应变曲线真实应力—相对截面收缩曲线（Y—ψ曲线）方

7、法：即:对条件应力—应变曲线（σ—ε曲线）进行转换利用σε20方法步骤：（1）求屈服点σs3)第三类真实应力—应变曲线：真实应力—对数应变曲线（Y—∈）实际上是用拉伸试验绘制真实应力－应变曲线21（2）绘制缩颈前的曲线：式中P—各加载时瞬间的载荷，由试验机刻度盘读出。F—试样瞬时断面积。可由体积不变条件求出。22即而或因此，在b点之前，该段Y—∈曲线可逐点作出。代入即Y—可求23(3)绘制颈缩后的曲线（确定两点修正法）在b点以后，为集中塑性变形阶段，上述公式不再成立。24因此，b′点以后的曲线只能近似作出。这时，可根据断裂点k的试样断面

8、积，按下式计算出k′点的应力和应变：这样便可作出曲线的b′K′段。25但是，出现缩颈后在缩颈部分已变为三向拉应力状态，试样断面上已不再是均匀的拉应力（见图3—58），产生了“形状硬化”。使应力提高。边缘单向