1、塑性力学0.1绪论什么是塑性力学？塑性力学是相对于弹性力学而言。在弹性力学中，物质微元的应力和应变之间具有单一的对应关系。然而，材料在一定的外界环境和加载条件下，其变形往往会具有非弹性性质，即应力和应变之间不具有单一的对应关系。非弹性变形包括塑性变形和粘性变形：第 0章 塑形力学的基本概念塑性变形指物体在除去外力后所残留下来的永久变形，习惯上按破坏时的变形大小分为塑性和脆性，如果材料的延性好，进入延性仍能承受荷载。塑性力学来研究这类问题。粘性变形随时间而改变，例如蠕变、应力松弛等，这里不研究。 学习塑性力学的目的。1）研究在哪些条件下可以允许结构中某些部位的应力超过弹性极限的范围，以充分发挥材
2、料的强度潜力。2）研究物体在不可避免地产生某些塑性变形后，对承载能力和（或）抵抗变形能力的影响。3）研究如何利用材料的塑性性质以达到加工成形的目的。举例说明 . 图示桁架截面设计问题 .(超静定问题 )条件是各杆取相同截面 , 屈服应力为 , 桁架的工作荷载为 100kN, 安全系数取 3, 试确定杆的截面积 A.根据结构力学理论可以解得 P1=2P2=175.7kN, 因为杆 1的力比杆2的力大 , 所以杆 1先屈服 , 这样杆的设计面积为如果采用塑性极限设计思想 , 允许杆 1屈服 , 此时杆 2处于弹性极限 , 材料为理想弹塑性 , 所以有 P1=P2 , 那么根据节点平衡条件得到 ,
3、这样可见 , 采用塑性极限设计可以节省材料 30%.弹性设计思想为当 P=1003=300kN时各杆要处在弹性状态 . 塑性本构方程的建立是以材料的宏观实验为依据的。这是本教材研究的重点。微观机理出发来研究塑性变形有待于进一步发展和完善。首先建立有关的物理概念，为以后的学习打下基础。 塑性力学是连续介质力学的一个分支，故研究时仍采用连续介质力学的假定和基本方法。其基本方程有 1）平衡方程 ， 2） 几何方程 ， 3） 本构方程 。连续介质力学各分支的区别在第三类方程，这是塑性力学研究的重点之一。0.2 材料实验结果 最简单实验是室温单轴拉压实验：材料：金属多晶体材料试件如图名义应力和名义应变定义为l0A0 材料塑形变形性质通过试验研究获得。一、单轴拉伸实验材料的单轴拉伸实验曲线有如图所示两种形态。0.5s0.5conditional yield limit 条件屈服极限upper yield pointlower yield pointesse金属材料单轴加载时的应力与应变特征：AAspssseBCsbsfe p e eEF（ 1）加载开始后，当应力小于 A点的应力值时，应力与应变呈线性关系。材料处于 线弹性变形 阶段。 A点的应力称为比列极限 。在此阶段卸载，变形沿 OA线返回。spAAspssseBCsbsfe p e eO EF
