材料成型原理.pptxVIP

第1页/共257页主要参考文献陈平昌. 材料成形原理. 机械工业出版社李庆春. 铸件形成理论基础. 机械工业出版社王仲仁. 塑性加工力学. 机械工业出版社吴德海．近代材料成形原理．机械工业出版社 汪大年．金属塑性成形原理．,机械工业出版社 周美玲．材料工程基础，北京工业大学出版社，2001年；蒋成禹．材料加工原理，哈尔滨工业大学出版社，2001年.曹乃光．金属塑性加工原理，冶金工业出版社，1983年。王廷博．金属塑性加工学．冶金工业出版社,1988年。马怀宪．金属塑性加工学．冶金工业出版社，1991年。杨守山．有色金属塑性加工学．冶金工业出版社,1982年。傅祖铸．有色金属板带材生产．中南工业大学出版社,1992年。谢建新．金属挤压理论与技术．冶金工业出版社,2001年。安阁英. 铸件形成理论. 机械工业出版社第一页，编辑于星期日：二十一点 十七分。塑性成形原理 塑性加工力学第2页/共257页1 应力分析2 应变分析3 屈服准则4 塑性应力-应变关系5 主应力法6 滑移线法7 上限法第二页，编辑于星期日：二十一点 十七分。塑性加工力学1应力分析第3页/共257页 1.1 应力张量1.2 直角坐标系中一点的应力状态1.3 应力平衡微分方程1.4 平面应力状态和轴对称应力状态第三页，编辑于星期日：二十一点 十七分。第4页/共257页塑性加工力学1应力分析 1.1 应力张量 物体所承受的外力可以分成两类： 一类是作用在物体表面上的力，叫做面力或接触力，它可以是集中力，但更一般的是分布力； 二类是作用在物体每个质点上的力，叫做体力。 内力：在外力作用下，物体内各质点之间就会产生相互作用的力。应力：单位面积上的内力。现以单向均匀拉伸为例（如图4-1）进行分析。第四页，编辑于星期日：二十一点 十七分。塑性加工力学1应力分析第5页/共257页 1.1 应力张量——单向拉伸第五页，编辑于星期日：二十一点 十七分。塑性加工力学1应力分析第6页/共257页 1.1 应力张量第六页，编辑于星期日：二十一点 十七分。第7页/共257页塑性加工力学1应力分析1.1 应力张量应力正负判断标准：正平面，正方向；应力为正；正平面，负方向；应力为负；负平面，正方向；应力为负；负平面，负方向；应力为正；第七页，编辑于星期日：二十一点 十七分。第8页/共257页塑性加工力学1应力分析应力张量、应力偏张量、应力球张量： 应力张量等于应力偏张量+应力球张量。应力偏张量：只能使物体产生形状变化，而不能产生体积变化。应力球张量：不能使物体产生形状变化和塑性变形，而只能产生体积变化。第八页，编辑于星期日：二十一点 十七分。第9页/共257页塑性加工力学1应力分析1.2 直角坐标系中一点的应力状态应力分量 设在直角坐标系中有一承受任意力系的物体，物体内有一任意点Q，围绕Q切取一矩形六面体作为单元体，其棱边分别平行于三根坐标轴。取六面体中三个相互垂直的表面作为微分面，如果这三个微分面上的应力都可以通过静力平衡求得。这就是说，可以用质点在三个相互垂直的微分面上的应力来完整地描述该质点的应力状态。 上述三个微分面上的应力都可以按坐标轴的方向分成三个分量。由于每个微分都与一坐标轴面垂直而与另两坐标轴平行，故三个应力分量中必有一个是正应力分量，另两个则是剪应力分量因此一般情况下，一点的应力状态应该用九个应力分量来描述，如图4-2所示。第九页，编辑于星期日：二十一点 十七分。第10页/共257页塑性加工力学1应力分析预备知识:二维坐标系推广到三维坐标系第十页，编辑于星期日：二十一点 十七分。第11页/共257页塑性加工力学1应力分析1.2 直角坐标系中一点的应力状态质点在任意切面上的应力。取质点Q（单元体）如图（图4-3），则该微分面上的应力就是质点在任意切面上的应力，它可通过四面体QABC的静力平衡求得。第十一页，编辑于星期日：二十一点 十七分。塑性加工力学1应力分析第12页/共257页1.2 直角坐标系中一点的应力状态质点在任意切面上的应力静力平衡：同理：第十二页，编辑于星期日：二十一点 十七分。第13页/共257页塑性加工力学1应力分析1.2 直角坐标系中一点的应力状态质点在任意切面上的应力第十三页，编辑于星期日：二十一点 十七分。塑性加工力学1应力分析第14页/共257页质点在任意切面上的应力如果S为主应力：代入下式，得：第十四页，编辑于星期日：二十一点 十七分。塑性加工力学1应力分析第15页/共257页质点在任意切面上的应力主方向l,m,n应满足方程组：对于线性齐次方程组，非零解条件：：第十五页，编辑于星期日