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第一部分塑性力学.ppt

1、塑性力学塑性力学塑性变形是非常普遍的现象塑性变形是非常普遍的现象 如金属的切削加工如金属的切削加工 金属结构承载时的局部应力集中处金属结构承载时的局部应力集中处 如金属的轧制、拉拔、挤压、锻压和钣金加工如金属的轧制、拉拔、挤压、锻压和钣金加工 一些材料常数测定试验(如硬度试验)时有塑性一些材料常数测定试验(如硬度试验)时有塑性变形变形 很多工程材料在破坏过程中有塑性变形并与塑性很多工程材料在破坏过程中有塑性变形并与塑性变形强烈相关变形强烈相关 岩土的不可恢复变形,等等。岩土的不可恢复变形,等等。对这些问题进行分析时,必须考虑到材料的塑对这些问题进行分析时,必须考虑到材料的塑性性质。性性质。地震

2、时混凝土构件中钢筋的塑性变形地震时混凝土构件中钢筋的塑性变形切削中的塑性变形切削中的塑性变形图片引自周增文主编:图片引自周增文主编: 机械加工工艺基础机械加工工艺基础 材料的破坏伴随着塑性变形材料的破坏伴随着塑性变形(金属)材(金属)材料破坏区域料破坏区域在破坏前经在破坏前经历了明显的历了明显的(有时是非(有时是非常剧烈的)常剧烈的)塑性变形塑性变形材料的破坏伴随着塑性变形材料的破坏伴随着塑性变形(金属)材(金属)材料破坏区域料破坏区域在破坏前经在破坏前经历了明显的历了明显的(有时是非(有时是非常剧烈的)常剧烈的)塑性变形塑性变形零件使用中塑性变形导致的损伤零件使用中塑性变形导致的损伤航空发动

3、机涡轮航空发动机涡轮叶片强度分析的叶片强度分析的例子例子塑性力学的应用塑性力学的应用估计(或预测)工程结构的强度和寿命估计(或预测)工程结构的强度和寿命 (塑(塑性力学通常会被用到)性力学通常会被用到)寻找充分发挥材料的强度潜力的方法寻找充分发挥材料的强度潜力的方法 (例如(例如研究在哪些条件下可以允许结构中某些部研究在哪些条件下可以允许结构中某些部位进入塑性变形,以充分发挥材料的强度位进入塑性变形,以充分发挥材料的强度潜力,减少用料,减轻结构自重潜力,减少用料,减轻结构自重 )设计和优化工程结构或零件的加工(成型、设计和优化工程结构或零件的加工(成型、切削等)工艺切削等)工艺研究材料或结构破

4、坏的原因研究材料或结构破坏的原因 (例如结合损伤(例如结合损伤、断裂和塑性力学分析故障产生原因)、断裂和塑性力学分析故障产生原因)研究材料在加工和使用中的微结构演化研究材料在加工和使用中的微结构演化等等。总之,塑性力学有非常广泛的应用领等等。总之,塑性力学有非常广泛的应用领域。域。塑性力学的基本方程塑性力学的基本方程塑性力学采用连续介质力学的基本假设和基本方法,采用塑性力学采用连续介质力学的基本假设和基本方法,采用的基本方程有:的基本方程有:上述方程中前两类与材料性质无关,是普遍适用的。上述方程中前两类与材料性质无关,是普遍适用的。 塑性力塑性力学与连续介质力学其它分支的最重要的差别是学与连续介质力学其它分支的最重要的差别是 本构方程本构方程 。 描述物体变形和运动的几何关系描述物体变形和运动的几何关系 位移应变关系(变形位移应变关系(变形、应变的定义等,在弹性力学中已有介绍)、应变的定义等,在弹性力学中已有介绍) 各种守恒定律(如质量守恒、动量守恒、动量矩守恒和能各种守恒定律(如质量守恒、动量守恒、动量矩守恒和能量守恒等,在理论理学和弹性力学中已有介绍)量守恒等,在理论理学和弹性力学中已有介绍) 本构方程(描述材料物理状态和力学性质)本构方程(描述材料物理状态和力学性质)

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