从屈服准则的提出和完善过程谈科学研究的方法
浅析屈服准则
浅析屈服准则作者:金圆平来源:《中国科技纵横》2016年第12期【摘要】近些年来,随着新技术迅速的发展,材料在现代经济中的作用越来越重要,而材料的失效问题也更加的引起我们的重视。
本文着重介绍了材料失效形式之一的屈服,为了在材料加工过程中科学合理的施加作用力,制定工艺规范,本文还分别介绍了屈雷斯加屈服准则和米塞斯屈服准则,并对其进行了综合比较。
【关键词】屈服准则塑性变形应力【Abstract】 n recent years, with the development of new technology quickly, the role of material in the modern economy is more and more important, and the failure problem of the material is also more cause our attention. This paper introduces the material yield, one of the failure forms,in order to exert force of scientific and reasonable in the process of material processing, process specification, this paper also introduces the flexor respectively and yield criterion and Ludwig von mises yield criterion, and carries on the comprehensive comparison.【Key words】 yield criterion; Plastic deformation; stress1 屈服准则的概念物体在受外力作用时,其内部将产生应力使其变形。
摩尔库伦屈服准则三维-概述说明以及解释
摩尔库伦屈服准则三维-概述说明以及解释1.引言1.1 概述摩尔库伦屈服准则是材料力学中一项重要的准则,用于描述材料在受到外力作用下变形和破坏的行为。
该准则由奥地利工程师摩尔库伦于1920年提出,经过多年的实验验证和理论推导,被广泛应用于材料科学与工程领域。
摩尔库伦屈服准则基于以下假设:材料在受力时,当其承受的正应力达到一定临界值时,就会发生可见的变形或破坏。
这个临界值称为屈服强度,是材料的一个重要力学性质。
摩尔库伦屈服准则从力学的角度出发,将材料的破坏看作是某一点处的应力超过了材料的屈服强度。
在实际应用中,我们可以通过在材料表面施加不同的载荷,然后测量应力和应变的关系来确定材料的屈服强度。
摩尔库伦屈服准则的应用非常广泛,涵盖了各个工程领域。
例如,它可以用于金属材料的设计和评估,帮助工程师选择合适的材料以承受特定的载荷。
此外,它还可以应用于弹性材料、塑性材料、复合材料等不同类型的材料,为工程设计和材料选择提供依据。
尽管摩尔库伦屈服准则在材料科学与工程领域具有广泛的应用,但其也存在一些局限性。
首先,该准则假设材料处于单轴应力状态,即只考虑一种应力方向的作用。
然而,在实际工程中,材料通常会承受多种应力方向的作用,这就需要根据实际情况进行修正和扩展。
此外,摩尔库伦屈服准则也未考虑到一些其他因素,如材料的疲劳性能、高温环境下的行为等,因此在实际应用中需要结合其他理论和实验数据进行综合考虑。
总之,摩尔库伦屈服准则是描述材料变形和破坏行为的一种重要方法。
它为工程师提供了一个分析和评估材料性能的工具,同时也为材料科学研究提供了理论基础。
然而,在实际应用中仍需要注意其局限性,并结合其他理论和实验数据进行综合考虑,以更准确地评估材料的力学性能。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以是对整篇文章的大致安排和组织方式的介绍。
以下是一个可能的内容示例:"1.2 文章结构本文将主要围绕着摩尔库伦屈服准则展开深入探讨。
基本概念(2):屈服准则
基本概念(2):屈服准则本期,给大家介绍一下有限元计算中经常遇到的一个概念:屈服准则。
上期讲的屈服强度属于材料特性。
屈服准则是一个计算概念。
一、屈服准则的含义屈服准则表示在复杂应力状态下材料开始进入屈服的条件,它的作用是控制塑性变形的开始阶段。
屈服条件在主应力空间中为屈服方程。
物体力在外载荷(通常为外力)作用下发生的变形有二种形态:(1)弹性变形。
弹性变形是可逆的,当外载荷卸去后物体可以恢复到初始状态,物体中任何二个质点之间的距离都恢复到初始值,物体内无任何残余变形。
(2)塑性变形。
塑性变形是不可逆的,物体中任何二个质点之间的距离不可能全部恢复到初始值,从而使得变形永久地保留在物体中,一般说来,在外载荷的作用下,物体中的任一质点开始时都只发生弹性变形,但是随着外载荷的增大使得该质点处的应力张量达到某一临界值时,该质点才能发生塑性变形受力物体内质点处于单向应力状态时,只要单向应力大到材料的屈服点时,则该质点开始由弹性状态进入塑性状态,即处于屈服。
受力物体内质点处于多向应力状态时,必须同时考虑所有的应力分量。
在一定的变形条件(变形温度、变形速度等)下,只有当各应力分量之间符合一定关系时,质点才开始进入塑性状态,这种关系称为屈服准则,也称塑性条件。
简而言之,屈服准则,就是将实际结构的多轴应力状态与材料试验的单轴屈服应力等效转换的方法。
二、常用的屈服准则1.Tresca屈服准则当材料的最大剪应力达到材料屈服强度时,这判断材料在多轴应力状态下发生屈服。
换言之当变形体或质点中的最大切应力达到某一定值时,材料就发生屈服。
或者说,材料处于塑性状态时,其最大切应力是一个不变的定值,该定值只取决于材料在变形条件下的性质,而与应力状态无关。
所以Tresca 屈服准则又称为最大切应力不变条件。
这种模型与静水压力无关,也不考虑中间应力的影响。
在平面上屈服条件为一个正六边形,在主应力空间内,屈服曲面为一个正六面柱体。
Tresca 屈服准则不足之处就是不包含中间主应力,没有反映中间主应力对材料屈服的影响优点:当知道主应力的大小顺序,应用简单方便缺点:(1)没有考虑正应力和静水压力对屈服的影响。
05 屈服准则
π平面与两个屈服表面都 垂直,屈服表面在π平面上 π 2 的投影是半径为 3σ S 的圆 及其内接正六边形,这就 是π平面上的屈服轨迹。
π平面上的屈服轨迹
π平面通过坐标原点并与ON垂直(d=0),该平面上
σ m=0
则π平面上任一点无应力球张量的影响,其上任一点的应力 矢量均表示偏张量。 π平面的屈服轨迹更清楚地表示屈服准则的性质。 三根主轴在π平面上的投影互成120°,标出负向时,把π平 面及其面上的屈服轨迹等分成60°的六个区间,每个区间 内的应力大小次序互不相同: • 三根主轴上的点都表示(减去了球张量)单向应力状态; • 与主轴成30°交角线上的点表示纯切应力状态; 六个区间轨迹一样,只用一个区间(如图σ 1>σ2>σ3 中)就 可以表示出整个屈服轨迹的性质。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
σρ沿壁厚为线性分布, 在内表面 在外表面
σρ = p
σρ =0
l=m=n= 1 3
•
线上任一点的三个坐标分量均相等,即
σ1 = σ 2 = σ 3
• 由P点引一直线PM⊥ON,则矢量OP可分解为: 应力球张量OM:
OM = σ 1l + σ 2 m + σ 3 n = 1 3
(σ 1 +σ 2+σ 3 )
应力偏张量MP:
| MP |= | OP | 2 − | OM | 2 = σ 1 + σ 2 + σ 3 −
σ1 −σ 3
2
=C
式中:常数C 可由单向拉伸实验来确定。
由σ1=σs,σ2 = σ3=0 得 ,则Tresca屈服准则写成
σ1 −σ 3 = σ S
若不知主应力大小顺序,则Tresca屈服准则写成
von mises屈服准则
von mises屈服准则
von Mises屈服准则是一种材料力学中常用的屈服准则,用于描述材料在受到外力作用下的变形和破坏行为。
它是由奥地利数学家理查德·冯·米塞斯(Richard von Mises)在20世纪初提出的。
von Mises 屈服准则基于材料的塑性变形理论,认为材料的屈服是由于材料内部的塑性变形达到一定程度而发生的。
在应力状态下,材料内部会发生各向异性的塑性变形,而von Mises屈服准则则是通过计算材料内部的等效应力来判断材料是否达到屈服状态。
具体来说,von Mises屈服准则认为,当材料内部的等效应力达到一定值时,材料就会发生屈服。
等效应力是指材料内部各向异性的应力状态下,所产生的等效应力值。
它可以通过计算材料内部的主应力和主应力差的平方和再开方得到。
当材料内部的等效应力达到材料的屈服极限时,材料就会发生塑性变形,而当等效应力超过材料的极限强度时,材料就会发生破坏。
因此,von Mises屈服准则可以用来预测材料的屈服和破坏行为,对于工程设计和材料选择具有重要的意义。
72. 材料的屈服准则有哪些,如何选择?
72. 材料的屈服准则有哪些,如何选择?72、材料的屈服准则有哪些,如何选择?在材料力学和工程领域中,屈服准则是一个至关重要的概念。
它用于确定材料在受力情况下何时开始发生塑性变形,对于材料的设计、分析和应用具有重要意义。
那么,材料的屈服准则都有哪些?在实际应用中又该如何进行选择呢?常见的材料屈服准则主要包括以下几种:首先是 Tresca 屈服准则。
Tresca 准则认为,当材料中的最大剪应力达到某一极限值时,材料开始屈服。
这个极限值通常是材料在简单拉伸试验中屈服应力的一半。
Tresca 屈服准则的数学表达式相对简单,在一些简单的受力情况下,计算较为方便。
其次是 von Mises 屈服准则。
与 Tresca 准则不同,von Mises 准则基于材料的畸变能。
它指出当材料的畸变能达到某一特定值时,材料发生屈服。
von Mises 屈服准则在数学形式上更为复杂,但在处理复杂应力状态时,具有更好的适用性和准确性。
还有 MohrCoulomb 屈服准则。
该准则主要适用于岩土等摩擦型材料。
它考虑了材料的内摩擦角和黏聚力等因素,能较好地描述岩土材料在剪切作用下的屈服行为。
此外,DruckerPrager 屈服准则是对 MohrCoulomb 准则的一种扩展和改进,使其在数值计算中更便于应用。
那么在实际工程中,如何选择合适的屈服准则呢?这需要综合考虑多个因素。
首先要考虑材料的类型。
不同的材料具有不同的力学性能和变形特点。
例如,金属材料通常更适合采用 von Mises 屈服准则,而岩土类材料则多采用 MohrCoulomb 或 DruckerPrager 屈服准则。
其次,受力状态也是一个重要的考量因素。
如果材料处于简单的单向或双向受力状态,Tresca 屈服准则可能就足够准确和简便。
但对于复杂的多向应力状态,von Mises 屈服准则往往能提供更可靠的结果。
再者,工程问题的复杂程度也会影响屈服准则的选择。
摩尔库伦屈服准则三维
摩尔库伦屈服准则三维全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:摩尔库伦屈服准则三维是一种应用于材料力学领域的重要原理,它指出了材料在应力作用下会出现塑性变形的规律。
作为材料科学中的基础理论之一,摩尔库伦屈服准则三维在工程设计和材料加工中具有重要的指导意义。
本文将对摩尔库伦屈服准则三维的概念、原理和应用进行详细介绍。
摩尔库伦屈服准则是由奥地利工程师摩尔库伦在19世纪提出的,其基本原理是根据材料的塑性变形规律,即在应力超过一定临界值时材料会产生可逆变形。
摩尔库伦屈服准则三维是在该原理的基础上加入了三维应力状态的考虑,进一步完善了该理论。
在三维应力状态下,材料的屈服行为会受到各向异性的影响,因此需要建立适合于三维应力状态的屈服准则。
摩尔库伦屈服准则三维的基本表达式可以表示为:\sqrt{(\sigma_1 - \sigma_2)^2 + (\sigma_2 - \sigma_3)^2 + (\sigma_3 - \sigma_1)^2} \leq k\sigma_1、\sigma_2、\sigma_3分别表示三个主应力的大小,k 为屈服界限的常数。
当应力状态满足该不等式时,材料处于弹性状态;当不等式被打破时,材料开始发生塑性变形。
这一准则的三维形式更贴近实际工程问题,并能更准确地描述材料的屈服行为。
摩尔库伦屈服准则三维的应用范围非常广泛,特别适用于复杂应力状态下的材料屈服分析。
在工程设计中,通过对不同应力状态下的材料屈服准则进行分析,可以预测材料在复杂加载条件下的变形行为,为工程结构的设计和优化提供重要参考。
在材料加工领域,摩尔库伦屈服准则三维也可以用来指导材料的成形工艺,提高材料的加工性能和耐久性。
除了应用于材料力学领域,摩尔库伦屈服准则三维还可以拓展到其他领域的研究中。
在地震工程中,可以利用该准则来分析地震时结构体的受力情况,评估结构的抗震性能;在医学工程中,也可以应用该准则来研究人体组织在受外部力作用下的变形情况,为医疗设备的设计提供依据。
偏平面上的摩尔库伦准则屈服曲线
偏平面上的摩尔库伦准则屈服曲线摩尔库伦准则是材料科学中一个重要的概念,它描述了材料在各向同性条件下从弹性变形到塑性变形的过渡。
在偏平面应力状态下,材料的屈服行为往往会呈现出特殊的曲线,被称为摩尔库伦准则屈服曲线。
本文将探讨偏平面上的摩尔库伦准则屈服曲线的特点和影响因素。
一、摩尔库伦准则的基本原理在材料力学领域,摩尔库伦准则是一种描述材料从弹性变形到塑性变形的基本规律。
它表示了应力和应变之间的关系,在三维应力状态下,通常用一条曲线来表示,称为摩尔库伦曲线。
而在偏平面应力状态下,材料的屈服行为将会呈现出特殊的曲线,被称为摩尔库伦准则屈服曲线。
二、偏平面上的摩尔库伦准则屈服曲线的特点1. 随着应力状态的改变,摩尔库伦准则屈服曲线的形状也会发生变化;2. 在偏平面应力状态下,摩尔库伦准则屈服曲线可能呈现出非对称的形状;3. 偏平面上的摩尔库伦准则屈服曲线通常表现出高度的非线性特性;4. 不同材料在偏平面上的摩尔库伦准则屈服曲线的形状和特点可能有所不同。
三、影响偏平面上的摩尔库伦准则屈服曲线的因素1. 材料的强度和硬度;2. 材料的晶体结构和取向;3. 温度和应变速率。
四、应用偏平面上的摩尔库伦准则屈服曲线的研究对于材料的强度设计和加工工艺具有重要意义。
通过深入了解这些曲线的特点和影响因素,可以更准确地预测材料在偏平面应力状态下的屈服行为,为工程实践提供更可靠的理论依据。
在材料的选择、设计和加工过程中,我们应该充分考虑偏平面上的摩尔库伦准则屈服曲线的特点和影响因素,合理选择材料和工艺参数,以确保材料在实际工况下具有良好的性能和可靠的使用寿命。
总结偏平面上的摩尔库伦准则屈服曲线是材料力学研究中的重要课题,它描述了材料在偏平面应力状态下的屈服行为。
深入了解和研究这一曲线的特点和影响因素,对于材料的强度设计和加工工艺具有重要意义。
希望通过本文的介绍,读者对偏平面上的摩尔库伦准则屈服曲线有了更进一步的了解,为相关领域的研究和应用提供一定的参考价值。
5屈服准则解析
5屈服准则解析屈服准则是指个体在一定情况下,受到外界巨大压力或者权威的影响而放弃个人的判断,为了避免处于孤立状态或者获得他人的认可而选择顺从的行为准则。
在社会心理学中,屈服准则是一种重要的现象,对于理解人类行为和决策过程非常关键。
以下将对屈服准则进行解析。
首先,屈服准则与权威的影响密切相关。
当人们面对权威或者具有威信的他人时,往往会出现屈服的倾向。
斯坦利·米尔格兰姆进行的经典实验显示,当被试者接受一个“教师”的指令,要求给予一个与他人电击的“学习者”惩罚,即使电击可能造成严重伤害,也有相当一部分被试者选择顺从。
这一实验揭示了在存在权威压力的情况下,人们倾向于顺从于权威的要求。
其次,社会影响是屈服准则的重要原因之一、社会影响是指一个人在纷繁复杂的社会环境中,受到社会群体的思想、态度和行为的影响而调整自己的认知和行为。
当个体感受到强烈的社会压力,为了获得群体认可或者避免与群体产生冲突,就会出现屈服的行为。
社会影响通过调整个体的认知、态度和行为,影响了人们的决策和行为模式。
此外,信息有选择性加工也是屈服准则的重要原因之一、人们在接收、处理和记忆信息的过程中,会对信息进行有选择的加工,倾向于接受与自身观点一致的信息,而忽略或歪曲与自己观点不一致的信息。
这种加工方式会使得个体更容易受到他人的影响,而放弃自己的判断,从而出现屈服的行为。
还有一个重要的原因是人们在不确定或压力大的情境下,往往更容易出现屈服。
不确定性和压力情境会影响个体的决策能力和判断力,使得他们更倾向于接受他人的观点和决策,来减少自身的不确定感和压力。
这种情况下,屈服准则会起到一种心理安抚的作用,帮助个体应对压力与不确定性。
最后,个体的人格特征和价值观也会对屈服准则产生影响。
个体的人格特征、价值观以及道德准则会影响他们对顺从与抵抗的选择。
例如,有些人更为注重他人对自己的认同和接纳,更容易产生屈服行为。
而有些人则比较坚持自己的立场和原则,更难产生屈服行为。
特雷斯卡屈服准则
特雷斯卡屈服准则
摘要:
I.引言
- 特雷斯卡屈服准则的定义
II.特雷斯卡屈服准则的推导
- 特雷斯卡屈服准则的数学表达式
- 推导过程
III.特雷斯卡屈服准则的应用
- 材料科学中的应用
- 工程设计中的应用
IV.特雷斯卡屈服准则的局限性
- 屈服面不一定是二次曲面
- 材料的其他性质
V.结论
- 特雷斯卡屈服准则的重要性
正文:
特雷斯卡屈服准则是一种描述材料屈服现象的准则。
在材料受到外力作用时,当外力达到一定程度,材料就会发生屈服。
特雷斯卡屈服准则描述了材料在屈服过程中应力应变的关系,是材料科学和工程设计中非常重要的一个概念。
特雷斯卡屈服准则的数学表达式为:
σ= σs + K*ε
其中,σ为材料的应力,σs为材料的屈服应力,K为材料的劲度系数,ε为材料的应变。
特雷斯卡屈服准则的推导过程涉及到材料的弹性模量、体积模量、剪切模量等材料性质,此处不再详述。
特雷斯卡屈服准则在材料科学和工程设计中有广泛的应用。
在材料科学中,特雷斯卡屈服准则被用来研究材料的屈服现象,例如研究材料在受到拉伸或压缩时的屈服行为。
在工程设计中,特雷斯卡屈服准则被用来确定材料在受到外力作用时的屈服应力,从而保证工程的安全性。
然而,特雷斯卡屈服准则也存在一些局限性。
首先,特雷斯卡屈服准则假设材料的屈服面是二次曲面,而实际上,材料的屈服面可能不是二次曲面。
其次,特雷斯卡屈服准则没有考虑到材料的的其他性质,例如材料的塑性变形能力、材料的硬化特性等。
因此,在实际应用中,需要根据具体材料的性质对特雷斯卡屈服准则进行修正。
第四章屈服准则
第四章屈服准则在社会生活中,人们不可避免地会面临各种各样的压力和挑战。
在一些情况下,为了达到个人的目标或解决问题,我们可能需要考虑屈服准则。
屈服准则是指在面对一定的压力或影响力时,个体为了适应环境或达到特定目标而改变自己的原则、价值观或行为。
屈服准则是一个复杂的社会心理现象,其背后涉及到多种因素。
首先,人们在社会中生活,需要与不同的人打交道。
在这个过程中,我们会受到他人的意见、期望和群体压力的影响。
有时为了维护人际关系,我们可能会妥协自己的立场,进行屈服。
其次,人们不同的心理需求也会影响屈服准则的运用。
例如,对于那些追求社会认同感、归属感的人来说,他们可能更容易受到群体的影响。
在追求个人目标的过程中,他们可能会为了得到认同和接纳而改变自己的行为。
此外,文化差异也会影响屈服准则的运用。
在一些个人主义的社会中,人们更强调个体的自由和独立,可能不太愿意屈服于他人的压力。
相反,在一些集体主义的社会中,人们更注重团队合作和社会阶层秩序,更容易受到群体的影响。
屈服准则的运用不仅仅是单向的,也可以是双向的。
即使在屈服的过程中,个体也可以对外界施加影响。
当个体在一个强势群体中时,可能会改变自身的态度和行为,以适应群体的期望。
然而,同时也可能通过自己的言行来影响群体,使得群体在其中一种程度上屈服于个体的意愿。
在一些情况下,个体的屈服可能会带来一些负面的后果。
例如,在政治环境中,个体可能会因为政府的压力而放弃自己的信仰或原则,甚至违背良心。
在家庭中,父母可能因为对子女的过度要求而导致孩子过度消沉或逆反。
然而,在一些情况下,屈服准则也可以起到积极的作用。
在一些争议问题上,个体通过屈服可以促成双方的妥协和和解,达到社会和谐。
在团队合作中,个体也可能会为了整体利益而妥协自己的意见,以达成共同的目标。
为了更好地应对屈服准则,个体需要保持对自己的价值观和原则的清晰认知,有自己的立场和底线。
同时,也需要了解他人的需求和期望,做到灵活适应。
52. 材料的屈服准则如何影响力学分析?
52. 材料的屈服准则如何影响力学分析?52、材料的屈服准则如何影响力学分析?在力学领域中,材料的屈服准则是一个至关重要的概念。
它对于我们理解材料在受力情况下的行为以及进行准确的力学分析具有深远的影响。
首先,让我们来弄清楚什么是材料的屈服准则。
简单来说,屈服准则就是用来确定材料从弹性变形阶段进入塑性变形阶段的条件。
当材料所受到的应力达到或超过这个特定的准则时,它就不再能够完全恢复其原始形状,而会发生永久性的变形。
材料的屈服准则在力学分析中的作用不可小觑。
它为我们提供了一个判断材料是否会发生屈服以及何时发生屈服的标准。
这对于设计各种结构和机械部件至关重要。
例如,在设计桥梁时,工程师需要知道所选用的钢材在多大的应力下会屈服,以确保桥梁在承受预期的载荷时不会发生过度变形甚至坍塌。
不同的屈服准则会对力学分析的结果产生显著的差异。
常见的屈服准则包括 Tresca 屈服准则和 von Mises 屈服准则。
Tresca 屈服准则认为,当材料中的最大剪应力达到某一固定值时,材料就会发生屈服。
而 von Mises 屈服准则则基于能量的观点,认为当材料的畸变能达到一定值时发生屈服。
在实际的力学分析中,选择合适的屈服准则是非常重要的。
这取决于材料的性质、加载条件以及分析的复杂程度等多种因素。
如果材料具有明显的各向异性,那么可能需要采用更加复杂的屈服准则来准确描述其行为。
屈服准则还影响着我们对材料强度和稳定性的评估。
通过确定材料的屈服点,我们可以评估其能够承受的最大载荷,从而判断结构的强度是否足够。
同时,屈服准则也有助于我们分析结构在复杂载荷作用下的稳定性。
例如,在考虑受压构件的稳定性时,屈服准则可以帮助我们确定何时会出现局部屈服从而导致结构失稳。
此外,屈服准则对于模拟材料的塑性变形过程也具有重要意义。
在数值模拟中,准确的屈服准则能够使我们更真实地预测材料在受力过程中的变形和破坏模式。
这对于优化设计和提高产品质量具有重要的指导作用。
屈服准则——精选推荐
一.屈服准则的概念1 .屈服准则A.受力物体内质点处于单向应力状态时,只要单向应力大到材料的屈服点时,则该质点开始由弹性状态进入塑性状态,即处于屈服。
B.受力物体内质点处于多向应力状态时,必须同时考虑所有的应力分量。
在一定的变形条件(变形温度、变形速度等)下,只有当各应力分量之间符合一定关系时,质点才开始进入塑性状态,这种关系称为屈服准则,也称塑性条件。
它是描述受力物体中不同应力状态下的质点进入塑性状态并使塑性变形继续进行所必须遵守的力学条件,这种力学条件一般可表示为f(σij)=C又称为屈服函数,式中C是与材料性质有关而与应力状态无关的常数,可通过试验求得。
屈服准则是求解塑性成形问题必要的补充方程。
2 .有关材料性质的一些基本概念A.理想弹性材料物体发生弹性变形时,应力与应变完全成线性关系,并可假定它从弹性变形过渡到塑性变形是突然的。
B.理想塑性材料(又称全塑性材料)材料发生塑性变形时不产生硬化的材料,这种材料在进入塑性状态之后,应力不再增加,也即在中性载荷时即可连续产生塑性变形。
C.弹塑性材料在研究材料塑性变形时,需要考虑塑性变形之前的弹性变形的材料这里可分两种情况:Ⅰ.理想弹塑性材料在塑性变形时,需要考虑塑性变形之前的弹性变形,而不考虑硬化的材料,也即材料进入塑性状态后,应力不再增加可连续产生塑性变形。
Ⅱ.弹塑性硬化材料在塑性变形时,既要考虑塑性变形之前的弹性变形,又要考虑加工硬化的材料,这种材料在进入塑性状态后,如应力保持不变,则不能进一步变形。
只有在应力不断增加,也即在加载条件下才能连续产生塑性变形。
D.刚塑性材料在研究塑性变形时不考虑塑性变形之前的弹性变形。
这又可分两种情况:Ⅰ.理想刚塑性材料在研究塑性变形时,既不考虑弹性变形,又不考虑变形过程中的加工硬化的材料。
Ⅱ.刚塑性硬化材料在研究塑性变形时,不考虑塑性变形之前的弹性变形,但需要考虑变形过程中的加工硬化材料。
真实应力-应变曲线及某些简化形式二.屈雷斯加( H.Tresca )屈服准则当受力物体(质点)中的最大切应力达到某一定值时,该物体就发生屈服。
vonmises屈服准则
vonmises屈服准则von Mises屈服准则是一种材料失效判据,通常用于评估材料在应力加载下的变形和破坏行为。
它基于材料的塑性变形特性来确定材料在应力达到一定临界值时是否会发生屈服。
根据von Mises屈服准则,材料的屈服发生在应力状态达到当应变能密度达到一定程度时。
应变能密度可以用来衡量材料在应力加载下的能量消耗情况。
当材料的应力状态使得这一值超过材料的屈服强度时,材料将发生屈服。
具体来说,von Mises屈服准则可以表示为:σv = sqrt(3/2 * [(σ1-σ2)^2 + (σ2-σ3)^2 + (σ3-σ1)^2 +6 * (τ12^2 + τ23^2 + τ31^2)])其中,σv是von Mises应力,σ1、σ2和σ3分别是主应力,τ12、τ23和τ31分别是主剪应力。
根据von Mises屈服准则,当von Mises应力超过材料的屈服强度时,材料将发生屈服。
这一准则基于以下假设:首先,它假设材料在屈服前是弹塑性材料,即具有一定的塑性变形能力。
其次,它假设材料在屈服时主要发生塑性变形,而无显著的剪切变形。
von Mises屈服准则的一个重要应用是在固体力学中,用于评估材料的强度和可靠性。
它可以帮助工程师确定材料在实际应力场下的安全性,并设计出结构和组件,以满足特定的强度要求。
然而,需要注意的是,von Mises屈服准则只是一种近似方法,它假设材料是均匀和各向同性的,并且忽略了一些因素,如材料的非线性行为和裂纹的存在。
因此,在实际应用中,工程师仍需综合考虑其他因素,并结合实验数据和模拟方法来更准确地评估材料的屈服和失效行为。
总而言之,von Mises屈服准则是一种常用的材料失效判据,用于评估材料在应力加载下的屈服行为。
它基于材料的塑性变形特性,并可以帮助工程师设计出安全可靠的结构和组件。
然而,由于其近似性质,实际应用时仍需综合考虑其他因素,以获得更准确的结果。
shimaoyane屈服准则 -回复
shimaoyane屈服准则-回复shimaoyane屈服准则是一种为了让决策者在特定情境下作出更明智选择的准则。
这一准则源自于心理学领域的研究,它主要探讨了个体在面对压力和外部影响时的反应方式。
本文将从理论解释、实证研究以及个人适应性等方面,对shimaoyane屈服准则进行详细阐述。
首先,我们来了解一下shimaoyane屈服准则的理论基础。
屈服准则是由日本心理学家島谷能楽(Shinobu Kitayama)提出的。
“shimaoyane”在日语中意为“岛居”的理念,他认为每个人都处在自己独特的社会和文化背景之中,因此我们的思维和决策方式受到了来自这些背景的影响。
shimaoyane屈服准则认为,个体在决策时,更容易受到社会和文化因素的影响,而不是仅仅依据自己的认知和理性思考。
然而,只有理论是不足以支撑一种准则的。
为了验证shimaoyane屈服准则的有效性,研究人员进行了一系列的实证研究。
这些研究主要通过实验方法来观察被试者在特定情境下的决策行为。
结果显示,在社会和文化因素的影响下,被试者往往更容易屈服于外界压力,而不是基于自己的认知来作出决策。
这证实了shimaoyane屈服准则的存在和影响力。
那么,为什么我们在决策时更容易屈服于外界压力呢?这涉及到个体在社会和文化中的适应性问题。
根据shimaoyane屈服准则,人们总是努力地与自己所处的环境保持一致,以确保社会认同和个人价值的保持。
因此,为了获得社会认可和纳入团体,个体更容易受到社会和文化因素的影响,从而屈服于外界压力。
这种屈服行为在有利于个体社会适应的情况下可能是有益的,但在一些情况下也可能导致个体做出不明智的决策。
当然,对于个体来说,并不是所有情况下都会屈服于外界压力。
个体的决策行为还受到很多其他因素的影响,如风险承受能力、个人经验和价值观等。
而且,正确理解所处情境的社会和文化背景是更好应对shimaoyane 屈服准则的关键。
只有了解自己所处的环境以及自己的价值观和决策准则,个体才能在决策时更加谨慎和明智地进行选择。
ABAQUS屈服函数强化准则的一些认识
ABAQUS屈服函数强化准则的一些认识1. 屈服函数(yield function) ,强化准则(hardening rule),流动法则(flow rule) 是弹塑性本构模型的三大要素。
2. 屈服函数描述屈服面在应力空间中的形状,比如Mises模型在三维应力空间中为圆筒,在p-q平面为平行于p坐标的直线;D-P模型在三维应力空间中为圆锥,在p-q平面为斜线。
我们平时说的各种模型,比如D-P,Mises,M-C准则,其实都是指的屈服函数。
3. 强化准则描述屈服面的大小,如果强化准则是一个常数,那么就是理想弹塑性模型,如果是一个与应力应变或者内变量有关的量,那么屈服面就是一个变化的(三维应力空间中显示为变大或者变小,二维p-q平面中显示为上升或者下降)。
强化准则一般与屈服函数无关,同一个Mises/D-P准则,可以使用不同的强化准则,同一个强化准则,也可以用在不同的屈服函数上。
4.多说几句,提出一个适当的屈服准则是一个很困难的事,如果谁能提一个被广泛接受的,估计就能名扬力学界了;但是强化准则就要简单一些,数学形式比较直接。
以上是从应力应变角度谈这个问题,如果从自由能的角度能够阐述的更清楚,不过要用到很多数学公式来表达,这里很难说清楚。
5. 流动法则似乎楼上各位并无什么争议的地方,我就暂时不谈了。
6.言归正传,ABAQUS自带的Mises,D-P,或者M-C模型,首先是提供了标准的屈服函数,这个没什么多说的;其次提供了一些简单的强化准则,如果是拟合试验数据,Abaqus 可以让你通过输入一个表格来自动进行插值,但是如果要用一个有明确数学表达的强化准则,就比较麻烦了,毕竟Abaqus自带的形式很有限,而强化准则无限,通常满足不了要求。
解决办法:对于Mises准则,可以使用UHARD的自定义强化准则,在fortran用户子程序里面按要求输入强化准则,可以同吃所有书上的和自己想出来的强化准则。
不幸的是,DP准则似乎不支持UHARD(至少abaqus6.5不支持),那么我们可以选择的是(1). 削足适履,把原本很好的的强化准则活生生砍成ABAQUS自带的简单形式;(2). 用数值插值的办法,在表格里面写一大推数据,近似拟合我们的强化准则;(3).完全抛开ABAQUS自带的D-P 准则,在UMAT里自由发挥,任意写出属于自己的,完美的屈服准则+强化准则+流动法则。
初始屈服点和极限点的定值方法
初始屈服点和极限点的定值方法在材料力学中,屈服点和极限点是两个重要的概念。
屈服点是指材料开始发生塑性变形的临界点,而极限点是指材料发生断裂或失效的临界点。
准确地确定屈服点和极限点是研究材料力学性能和预测材料寿命的基础。
为了实现这一目标,科学家和工程师们提出了各种定值方法。
一种常用的方法是通过金属材料的拉伸试验来确定屈服点和极限点。
在拉伸试验中,材料被置于拉伸机上,施加外力使其逐渐拉伸,同时测量外力和试样的应变。
在试验过程中,材料会经历弹性阶段、屈服阶段和断裂阶段。
屈服点是指材料开始发生塑性变形的临界点,此时应力-应变曲线出现明显的非线性行为。
而极限点则是指材料发生断裂或失效的临界点,此时应力急剧下降并最终趋于零。
通过分析拉伸试验的结果,可以准确地确定屈服点和极限点。
除了拉伸试验,还有一些其他的定值方法可以用来确定材料的屈服点和极限点。
例如硬度测试是一种常用的方法。
在硬度测试中,通过将一个硬度计压入材料表面,测量压入深度或压入力来间接地评估材料的硬度。
根据一定的关系曲线,可以将硬度值转换为材料的屈服点或极限点。
还有一些非破坏性的测试方法可以用来确定材料的屈服点和极限点。
例如超声波检测和磁力检测等技术可以通过测量材料中的声波或磁场来评估材料的力学性能。
这些测试方法不需要破坏试样,可以在生产线上进行快速检测,对于大规模生产的材料具有很大的应用潜力。
准确地确定材料的屈服点和极限点是研究材料力学性能和预测材料寿命的基础。
通过拉伸试验、硬度测试以及非破坏性的测试方法,可以得到准确可靠的结果。
这些定值方法为材料科学和工程提供了重要的参考和依据,对于材料的设计、选择和应用具有重要的意义。
只有通过科学准确地确定材料的屈服点和极限点,才能更好地发挥材料的性能,提高产品的质量和可靠性。
shimaoyane屈服准则
shimaoyane屈服准则若要回答Shimaoyane屈服准则,我们首先需要了解Shimaoyane是谁以及所代表的思想体系。
Shimaoyane是日本文化复兴运动的一部分,他是一位日本学者,活跃在19世纪末的日本。
Shimaoyane提倡回归神道教和传统的日本价值观,他强调日本传统文化的本土性和独立性,并批判西方文化对日本的侵袭。
他的思想体系被称为Shimaoyane学派,也称为本土主义学派。
现在,我们来讨论Shimaoyane屈服准则的概念和作用。
Shimaoyane屈服准则是指在日本传统文化中,个体应该对整体社会和集体利益服从的原则。
它强调个体应该放弃个人的欲望和私利,服从于家族、社会和国家的利益。
这个准则的核心是建立和谐的社会秩序和共同利益,并将个人的幸福和成就与整体社会的利益联系在一起。
Shimaoyane屈服准则对个人和社会产生了深远的影响。
首先,它体现了日本传统文化中的集体主义思想。
在日本社会中,个人的利益往往被家族和社会的利益所主导,这与西方个人主义的价值观形成鲜明对比。
这种集体主义思想可以促进社会的凝聚力和团结,保持社会的稳定和和谐。
其次,Shimaoyane屈服准则强调社会阶层的存在和尊重。
在传统的日本社会中,个人的身份和地位是由出生和家族背景所决定的,这与现代社会的机会平等和社会流动性相差甚远。
一个人的责任和义务常常与他所处的社会地位相关联,这体现了社会等级体系的存在和重要性。
个人对社会的忠诚和奉献与个人地位和社会角色相结合,并为社会运转和发展做出对应的贡献。
另外,Shimaoyane屈服准则在日本文化中体现了对传统和权威的尊重。
个人应该遵循祖先的道德和行为规范,并尊重和遵守传统的道德准则。
在日本的传统中,家族和社会的长者有着重要的决策权和领导地位。
这种权威的尊重反映了对家族、社会和国家的治理体系的尊重,以及他们所代表的价值观念和道德准则的重要性。
然而,Shimaoyane屈服准则也有一些争议。
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=
1 6
[(σ
1
−σ
2 )2
+
(σ
2
− σ 3 )2
+
(σ 3
− σ1)2 ]
塑性变形时,
J2
=
1 3
σ
s
2
2)与剪应力有关
τ8 =
2 3
σ
s
τ2 12
双剪应力定律
+ τ 232
+ τ 312
=
1 2
σ
s
2
τ max = σ s / 2
τ max + τ sec = c
3)与畸变能有关
U =Uv +U f U f =U −Uv
(2)对于各向同性材料与 I3无关 , I3 = σ 1σ 2σ 3
因此主要与偏量第二不变量有关。
J2
=
(σ 1'σ 2'
+ σ 2'σ 3'
+
σ
3
'σ
' 1
)
= (σ 1 − σ m )(σ 2 − σ m ) + (σ 2 − σ m )(σ 3 − σ m ) + (σ 3 − σ m )(σ 1 − σ m )
τ max
=
1 2
σ
s
当 当
σ1 > σ2 >σ3
τ max
=
1 2
σ1
−σ3
σ1 −σ3 = σs
当
σ2 > σ1 > σ3
τ max
=
1 2
σ2
−σ3
σ2 −σ3 =σs
σ2 > σ3 >σ1
τ max
=
1 2
σ2
−σ1
σ2 −σ1 = σs
几何图形为六棱柱,用外接圆柱来近似。
图5.3 平面应力状态 下两准则的图形
及屈服点应力
σ1 −σ3 σs
P-M实验
σ
z
=
P 2πRt
τ ϕz
=
M 2πR 2t
每一种载荷只与一种应力分量有关。
σ1
= σz 2
+
σ z2 4
+ τ ϕz 2
σ2 =0
σ3
=
σz 2
−
σ z2 4
+ τϕz 2
图5.8 薄壁管受轴向 拉力和扭矩作用
图5.9 泰勒及奎乃实验资料 1-米塞斯准则;2-屈雷斯加准则
先满足屈服准则 ——先变形 后满足屈服准则 ——后变形 继续满足屈服准则——继续变形 不满足屈服准则 ——不变形
实例: 凸凹砧镦粗——形状影响 管端压缩 ——摩擦影响 高件压入 ——应力的传播 复合挤压 ——镦粗区转化为杯, 挤压区转化为杆
图5.17 凸砧与凹砧对变形的影响
图5.18 管材闭式镦粗
约束小处易变形、先变形。
U = ∫∫∫σdε ⋅ dv
Uv
=
1 2
(σ
m
ε
m
+ σ mεm
+ σ mεm )
=
3 2
σ
mε
m
Uf
=
1+ v 6E
[(σ
1
−σ
2 )2
+
(σ
2
− σ 3 )2
+
(σ
3
− σ1)2 ]
=
1+ v 3E
σ
s
2
四、概念几何化是认识深化的表现
1、屈服准则的几何图形
Mises从几何图形上研究了Tresca准则
引入
µ = 2σ 2 − σ 1 − σ 3 σ1 −σ3
µ = −1 ~ 1
得 σ1 −σ3 =
3
2 +
µ
2
σ
s
图5.7 罗德实验资料 1-米塞斯准则;2-屈雷斯加准则
2)实验要有纯粹性与可控性
P-p实验
σt = 0
P + p πd 2
σz =
4 2πrt
σθ
=
pd 2t
采用不同的P, p的组合,得到各种应力状态下的µσ
三、科学的假说需要以逻辑推理为基础
1)应与不变量有关
f (σ ij ) = C
f (σ x ,σ y ,σ z ,τ xy ,τ yz ,τ zx ) = C
f (σ 1,σ 2 ,σ 3 ) = C
f
(
I 1
,
I
2
,
I
3
)
=
C
(1)流体静应力对屈服不发生影响, f (J 2 , J 3 ) = C
图5.5 平面上 两准则的图形
2、 关于固体现实应力空间 刘叔仪先生的钟罩理。
图5.13 固体现实应力空间
五、科学实验是验证和发展理论的重要依据
实验方案设计:预见性,纯粹性。 1)要有很强的针对性与预见性,结果要明显。
σ1 −σ3 =σs
(σ 1 − σ 2 )2 + (σ 2 − σ 3 )2 + (σ 3 − σ 1 )2 = 2σ s 2
图5.19 冲头压入
(Ⅲ)
σ max − σ min ≤ [σ ] = σ s / n
(Ⅳ)
1 ∆ = [σ ] = σ s / n 2
二、文献综述
1864 1913 1924 1925 1931 1955 1957 1958 1981 1985 1986 1987
1989
Tresca挤压实验提出最大剪应力假说 Mises提出屈服圆柱面方程 Hencky提出Mises方程的物理意义是形状能变化假说 Lode P-p实验 Talor&Quining P-M实验 Siebel弯扭复合实验 胡令闻作复杂加载实验 Naghi正反加载实验看Bauschinger效应的影响 王仲仁、朱宝泉,超塑性材料的P-p实验研究 王仲仁、许言午,超塑性材料的P-M实验研究 俞茂宏双剪应力准则 张泽华、吕桂英,拉压异性材料屈服准则 霍文灿、任学平,粉末材料实验 王仲仁、胡卫龙,广义屈服准则
图5.10 平面应力时两个屈服条件的比较
六、屈服准则应用要点
1)分清塑性区和刚性区 2)定出顺序
板料从平衡角度,根据符号 块料从应变反推应力顺序
3) β 的选取
板料:1.1
块料: ε 2 = 0, β =
2 3
dε 2 = dε 3 , β = 1
图5.16 挤压分区图
七、关于变形的定性分析与控制
一、引言
1 名词及译名 屈服准则
塑性条件 降伏条件
Yield Criterion
2 概念
变形体进入塑性状态及使塑性变形继续进行所必须满足的条件。
3 屈服准则与强度理论
f (σ ij ) = C
塑性力学中的屈服准则
材料力学中的强度理论
Tresca
σ max − σ min = σ s
Mises
(σ 1 − σ 2 )2 + (σ 2 − σ 3 )2 + (σ 3 − σ 1 )2 = 2σ s 2
(σ 1 − σ 2 )2 + (σ 2 − σ 3 )2 + (σ 3 − σ 1 )2 = 2σ s 2
共同点:在交点处相同 不同点:应力顺序不明时,Tresca准则不好用, 而Mises准则不受限制。 其实质是Tresca 准则不计中间主应力的影响。
图5.4 主应力空间内 应力状态的描述
图5.6 主应力空间两 准则的屈服表面
从屈服准则的提出和完善过程谈 科学研究的方法
一、引言 二、文献综述 三、科学的假说需要以逻辑推理为基础 四、概念几何化是认识深化的表现 五、科学实验是验证和发展理论的重要依据 六、屈服准则应用要点 七、关于变形的定性分析与控制 八、关于后继屈服 九、各向异性材料屈服 十、广义屈服准则的物理意义、几何意义及简化形式