金屬零件結(jié)構(gòu)或變形體樣品截面分析顯微鏡
變形的塑性極限與塑性成形極限
塑性理論中存在兩種極限,分別是指結(jié)構(gòu)受力變形的塑性極限和材料的
塑性成形極限。雖然兩種極限都在塑性范圍內(nèi)產(chǎn)生,但它們的基本概念和
分析處理方法有所不同。
結(jié)構(gòu)變形的塑性極限
對(duì)工程結(jié)構(gòu)包括管材軸向壓縮和徑向壓縮過程進(jìn)行彈塑性計(jì)算,往往
遇到求解非線性方程邊值問題的困難,這也是目前諸多工程問題求解的難
點(diǎn)。因?yàn)樽冃误w在外力作用下產(chǎn)生的應(yīng)力、應(yīng)變和位移之間是互相制約的
,求解時(shí)需要同時(shí)滿足靜力學(xué)、幾何學(xué)以及物理學(xué)所給定的條件,這種情
況下,只有極少數(shù)問題可能求得未知量的真實(shí)解。但在塑性理論中,如果
忽略材料的變形強(qiáng)化和變形體的形狀尺寸改變,當(dāng)外載荷達(dá)到某一特定值
時(shí),變形體將在該恒定力作用下發(fā)生無限制的塑性流動(dòng),認(rèn)為變形物體已
經(jīng)達(dá)到塑性極限狀態(tài),并將這時(shí)的外載荷稱作塑性極限載荷。對(duì)于一般的
彈塑性問題,嚴(yán)格講需要跟蹤加載歷史才能逐步求解應(yīng)力和應(yīng)變。一而當(dāng)
只關(guān)心結(jié)構(gòu)或變形體所能承受的最大外力時(shí),則可忽略加載歷史,而直接
利用極限定理求解。但這種情況下,需要將變形體簡(jiǎn)化為理想彈塑性或理
想剛塑性材料模型,即認(rèn)為該極限載荷將保持恒定不變,因而可視為與受
力過程的應(yīng)變路徑無關(guān)。利用極值定理可能直接求解塑性變形中的外載荷
,并可近似求得相應(yīng)的應(yīng)力值,而不需要對(duì)平衡微分方程進(jìn)行積分。
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