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本构方程与弹塑性问题求解相关

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:本节讨论应力状态与应变状态之间的关系。这种关系的数学表达式称为本构方程,也叫做物理方程,它也是求解弹性或塑性问题的补充方程。但是对于一般问题,可能有6个未知的应力分量,而平衡方程和屈服准则最多只能给出4个方程,所以是超静定问题,这时就要用到本构方程。塑性成形大多是大变形,而且一般都不能满足简单加载条件,所以全量理论的应用受到很大限制。

本构方程与弹塑性问题求解相关

本节讨论应力状态与应变状态之间的关系。这种关系的数学表达式称为本构方程,也叫做物理方程,它也是求解弹性或塑性问题的补充方程。

对于理想塑性材料的某些简单问题,通过平衡微分方程及屈服准则即可求解。例如,求解塑性成形所需变形力时,广为应用的“主应力法”(见下一章)就是把问题简化成静定问题。

但是对于一般问题,可能有6个未知的应力分量,而平衡方程和屈服准则最多只能给出4个方程,所以是超静定问题,这时就要用到本构方程。(www.xing528.com)

在弹性变形时,弹性全量应变与当时的应力状态有确定的单值关系,即广义虎克定律。在塑性变形时,塑性全量应变与加载历史有关,很难建立起应力应变之间的普适关系。只有在小塑性变形及“简单加载”(各应力分量都按同一比例增加)的条件下,才有可能建立起塑性全量应变与应力之间的关系。这种关系叫做“全量理论”或“形变理论”。塑性成形大多是大变形,而且一般都不能满足简单加载条件,所以全量理论的应用受到很大限制。在一般情况下,塑性应变增量或应变速率与应力状态之间总是存在一定的关系。这种关系叫做“增量理论”或“流动理论”。本节除了介绍上述经典理论外,考虑到晶体塑性理论能从位错滑移机理出发,描述金属塑性变形的许多特性,因此对这种理论也进行了简要的介绍。

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