金属塑性成型原理简答题计算题总结

1，应力张量可分解为哪两部分（请用张量表示出来）？各包含什么成分？物体在应力张量作用下发生变形，可分成哪两部分？他们又分别取决于什么？

右边的后一项表示球应力的状态，故称为应力球张量，其任何方向都是主方向，而且主应力相同，而任何切面上的剪应力均为零，所以球星应力张量它只引起物体的体积变化，而不能使物体发生形状变化

右边的后一项称为偏应力张量，在偏应力张量中不再包含有各项等应力的成分，因此偏应力张量不会引起物体的体积变化，再者，片应力张量中的剪应力成分与整个应力张量中的剪应力成分完全相同，因而应力偏张量使物体产生形状变化，而不能产生体积变化，材料的塑性变形就是由应力偏张量引起的

前者取决于应力张量中的球应力张量，而后者取决于偏应力张量：体积变化是弹性的，当偏应力张量满足一定的数量关系时，则物体发生塑性变形。

2.什么是热塑性变形？其软化过程有哪些？影响软化过程的主要因素有哪些？

从金属学角度看，在再结晶温度以上进行的塑性变形，称为热塑性变形或热塑性加工。圣餐实际中的热塑性加工，为了保证再结晶过程的顺利完成以及操作上的需要等，其变形温度远比再结晶温度高。

热塑性变形时的软化过程比较复杂，它与变形温度，应变速率，变形程度以及金属本身的性质等因素密切相关，按其性质可分为，动态回复，动态再结晶，静态回复，静态再结晶，亚动态再结晶。

动态回复和动态再结晶是在热塑性变形过程中发生的；而静态回复，静态再结晶和亚动态再结晶则是在热变形的间歇期间或热变形后利用金属的高温余热进行的。静态的和动态的回复或再结晶在机理上并没有本质的差别

3.两个屈服准则的最大区别在哪里？中间主应力α2对两个屈服准则的影响最大有多大？对于屈雷斯加屈服准则，及时中间应力α2在α1和α3之间任意变化，也不影响材料的屈服，但在密赛斯屈服准则中，中间应力是有影响的。

轴对称应力状态是，两个屈服准则是一致的；平面应变状态时两个屈服准则的差别最大，达15.5%；而在其余应力状态下，两个屈服准则的差别小雨15.5%，视中间的应力相对大小而定。

4.弹性本构方程和塑性本构方程有何区别？由此说明哪个求解更容易？

弹性本构方程：考虑了体积的变化，线性关系与变形历史无关，简单，唯一性

塑性本构方程：不考虑体积的变化，一般非线性。

5.应变全量εij与应变增量dεij的差别在哪里？

应变全量以变形开始的原始尺寸为度量基准，反应一次变形过程从起始到终了的总应变量

应变增量以变形过程中的某顺势状态为度量基准，反映该瞬时开始后一极短的时间的微分应变量。

6.塑性成形时摩擦有什么特点？常把摩擦分为哪三种类型？关于摩擦产生的原件有哪几种学说？

塑性成形时摩擦的特点：在高压下的摩擦，较高温度下的摩擦，摩擦副的性质相差大，伴随有变形金属的塑性流动，在接触面上各点的摩擦也不一样，不断有新的摩擦面产生

摩擦的分类：干摩擦，流体摩擦，边界摩擦

摩擦机理：分子吸附说，表面凹凸学说

7.金属的塑性除与其本身特性有关外，还主要与哪些外部条件有关？应力状态对塑性有什么影响？为什么？

金属的塑性和变形抗力除与金属的性质有关外，还与下列条件有关：

变形时的温度-速度条件，变形体的受力状态

材料的所受各项等压作用越强，材料的塑性越好，这是因为：

拉应力会促进晶间变形，加速晶界的破坏，而压应力则能阻止或减少晶间变形，随着三相等压作用的增强，晶间变形愈加困难。

三项等压作用有利于塑性变形过程中形成的各种损伤的愈合，而拉应力则相反，会促使损伤的发展

三项等压作用能抑制材料中原先存在的各种缺陷的发展，部分或全部地消除其危害三项等压作用可抵消由于不均匀变形所引起的附加拉应力从而有利于防止裂纹的产生

8.简述塑性加工常用的两个屈服准则的物理意义，在π平面上的几何表示各是怎样？什么应力状态下相同？它们在何种情况下差别最大？

Treasca准则：变形体某点的最大切应力达到定值材料就屈服，π平面上维正六边形Misec准则：弹性形状改变达到定值材料就屈服，π平面上为一个圆

B,D,H,J,F,L六个点上相同

两准则在平面应变情况下差别最大。

9.什么是温度效应？冷变形和热变形时变性速度对塑性的影响有何不同

温度效应：由于塑性变形过程中产生的热量使变形体温度升高的现象。(热效应：塑性变形时金属所吸收的能量，绝大部分都转化成热能的现象)一般来说，冷变形时，随着应变速率的增加，开始时塑性略有下降，以后由于温度效应的增强，塑性会有较大的回升；而热变形时，随着应变速率的增加，开始时塑性通常会有较显著的降低，以后由于温度效应的增强，而使塑性有所回升，但若此时温度效应过大，已知实际变形温度有塑性区进入高温脆区，则金属的塑性又急速下降

10.何谓简单加载？何谓复杂加载？Levy-mises增量理论的应力应变关系的基本表达式是什么？

简单加载：应力分量按比例加载，只加载不卸载，应力与应变的主轴重合

复杂加载：不满足简单加载条件

Levy-mises增量理论：Δεij=σ'ij dλ

11.塑性应力与应变关系特点

应力与应变呈非线性曲线

塑性变形是不可恢复的，应力与应变之间没有一般的单值关系而是与加载历史或路线有关

全量应变与应力主轴不一定重合

塑性变形可以认为体积不变，应变球张量为零，所以泊松比为0.5