塑性成形技术基础.pptVIP

（3）塑性方程或：（2-14）（2-15）第30页，共65页，星期日，2025年，2月5日（4）本构方程（2-20）（2-22）第31页，共65页，星期日，2025年，2月5日2.5应力状态对塑性和变形抗力影响

塑性指金属在外力作用下发生永久变形而不破坏其完整性的能力；塑性高，金属具有的塑性成形适应能力强，可产生的塑性变形大。对金属施加的外力称为变形力；金属抵抗变形的力称为变形抗力，它反映金属变形的难易程度。第32页，共65页，星期日，2025年，2月5日1）应力状态对材料塑性的影响

应力状态对塑性的影响，实际上是通过静水压力σ0起作用的。压应力个数越多、数值越大，则静水压力就越大，材料的塑性越好；反之，拉应力个数越多、数值越大，静水压力小，材料的塑性也越差。

原因如下：第33页，共65页，星期日，2025年，2月5日（1）拉应力会促使晶间变形，加速晶界破坏，压应力阻止或减少晶间变形；压应力作用的增强，晶间变形愈加困难。

（2）压应力作用有利于塑性变形过程中形成的各种损伤的愈合；而拉应力则相反，会促使损伤的发展。第34页，共65页，星期日，2025年，2月5日（3）压应力作用能抑制材料中原存在的各种缺陷的发展，部分或全部地消除其危害。

（4）压应力作用可抵消不均匀变形所引起的附加拉应力，从而有利于防止裂纹的产生。第35页，共65页，星期日，2025年，2月5日2）应力状态对变形抗力的影响

塑性成形时材料的变形抗力与应力状态有着密切的关系。可用屈服准则来解释。设有两个同材质的单元体，其应力状态分别为三向压缩和两压一拉（见图2-14），第36页，共65页，星期日，2025年，2月5日图2-14三向同号和异号应力状态下的屈服准则第37页，共65页，星期日，2025年，2月5日根据屈服准则可知，为了使该单元体发生塑性变形，对于三向压力状态时应满足：

即：

第38页，共65页，星期日，2025年，2月5日对于而两压一拉应力状态时应满足：

即：

显然，第一种情况下的绝对值（即变形抗力）要比第二种情况下的大。

第39页，共65页，星期日，2025年，2月5日还可以这样理解：为了使滑移发生，滑移面上的剪应力应达到临界值。在同号主应力状态下，各主应力在滑移面上所引起的剪应力分量总要相互抵消一部分；在异号主应力状态下却是相互叠加的。因此，对于第一种情况，需要施加更大的外力（即增大），方能使该面上剪应力达到临界值而发生滑移。第40页，共65页，星期日，2025年，2月5日2.6真实应力—应变曲线

1）条件应力—应变曲线

在室温、静力拉伸条件下，在万能材料实验机上用标准式样求得退火低碳钢的条件应力—应变曲线如图2-26所示。其中：

，第41页，共65页，星期日，2025年，2月5日图2-15条件应力-应变曲线第42页，共65页，星期日，2025年，2月5日事实上，此曲线并不代表材料的真实应力-应变曲线，原因是：

（1）A0—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）线应变不科学，不能代表真实应变。第43页，共65页，星期日，2025年，2月5日图2－16缩颈处断面应力分布第44页，共65页，星期日，2025年，2月5日2）用拉伸试验绘制真实应力应变曲线

定义：材料在单向应力状态下，单位面积上的变形力称为真实应力或流动应力。

在未产生缩颈均匀拉伸阶段，有：

第45页，共65页，星期日，2025年，2月5日真实应力：真实应变：第46页，共65页，星期日，2025年，2月5日第1页，共65页，星期日，2025年，2月5日图2-12条件应力-应变曲线第2页，共65页，星期日，2025年，2月5日2）屈雷斯加（Tresca)屈服准则材料（质点）中的最大剪应力达到某一临界值时，材料发生屈服，该临界值取决于材料在变形条件下的性质，而与应力状态无关。屈雷斯加屈服准则又称为最大剪应力准则，其表达式为:τmax=C第3页，共65页，星期日，2025年，2月5日

式中C通过试验求得。由于C值与应力状态无关，常用简单拉伸试验确定。当试样屈服时，σ2=σ3=0、σ1=σs，代入上式得C=1/2σs。于是，屈雷斯加屈服准则的数学表达式为:

σ1-σ3=σs（2-14）第4页，共65页，星期日，2025年，2月5日屈雷斯加屈服准则存在的