屈服准则及其在塑性加工中的作用

屈服准则又称塑性条件或屈服条件。它是描述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所必须遵守的条件。不同的材料，其发生塑性变形的屈服条件各不相同。

下面以低碳钢等材料的简单拉伸为例来说明屈服准则的概念。低碳钢简单拉伸时的应力—应变曲线如图1-4-12所示。随着轴向应力σ的增加，当其值达到R_eL时，材料进入塑性状态。为了使塑性变形继续进行，考虑加工硬化效应应力值仍须继续增加，如果把屈服强度R_eL不局限于对应A点的初始屈服应力，而将其理解为与某一应变ε_N对应的真实应力曲线AC上N点的数值Y_N，只要试件中的应力不低于Y_N，此时塑性变形仍继续进行。因此，一般地说，将曲线AC上所对应的应力以流动应力Y来表示，它是一个广义的“屈服”应力。

图1-4-12 低碳钢简单拉伸应力—应变曲线

对于单向拉伸，屈服准则可以写为：

σ=Y(www.xing528.com)

上式中Y为材料的流动应力，它随温度，应变速率及应变而变化，即：

此数值可从本手册第一篇第五章中查找，或由一系列实验获得。

屈服准则在塑性加工中的作用，类似于结构设计—材料力学中的强度理论。强度理论是衡量材料是否破坏的条件。而屈服准则则是描述材料开始发生破坏并继续进行下去的条件。同样是发生塑性变形，对于材料力学来说是不允许出现的，而对于塑性加工来说出现塑性变形只是开始。

不同的强度理论判断材料是否破坏的标准是不同的，如第三强度要求最大切应力数值不大于许用应力；第四强度理论要求形状改变比能不超过许用值。同样，在塑性加工中，判断塑性变形是否发生并继续进行也有不同的标准，即不同的屈服准则。屈服准则与材料的特性密切相关。