屈服准则与失稳准则介绍.pptx

《屈服准则与失稳准则介绍.pptx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、屈服准则与失稳准则简介平面1231’2’3’屈服准则简介物体受到荷载作用后，随着荷载增大，物体内的质点由弹性状态进入到塑性状态的这种过渡，叫做屈服。在应力状态下材料何时开始进入塑性关心单向拉伸时，材料由弹性状态进入塑性状态时的应力值称为屈服应力或屈服极限，它是初始弹塑性状态的分界点。OABCD初始试件弹性变形屈服平台塑性变形断裂非线性弹性变形1.材料屈服描述屈服准则简介1.材料屈服描述对于任意应力状态下的屈服准则，不可能用一般的实验方法来确定材料是否进入塑性状态。对于任意的应力状态，描述物体由弹性变形状态进入塑性变形状态的判据是一种假设。但在复杂应力状态下，显然不能仅用

2、其中某一、二个应力分量的数值来判断材料是否进入塑性状态，而必须同时考虑所有的应力分量。研究表明，只有当各应力分量满足一定的关系时，材料才能进入塑性状态，这种关系称为屈服准则或屈服条件。如何建立一个统一的函数表达屈服条件一般情况下，屈服条件与应力、应变、时间、温度等有关，而且是它们的函数，这个函数称为屈服函数。在不考虑时间效应(如应变率)和温度的条件下：考虑屈服前应力和应变的对应关系，可进一步简化为：2.屈服准则的特征①屈服与坐标选择无关，屈服函数是一个不变量；②屈服与球应力无关，迭加球应力不改变原来的状态；③屈服与应力的是拉还是压无关。屈服准则简介3.各向同性屈服准则3.1Tresca屈

3、服条件(最大剪应力不变条件)1864年Tresca根据Coulomb对土力学的研究和他自己对金属挤压试验中得到的结果，提出以下假设：当最大剪应力达到一定数值时材料就开始屈服：用数学表达式表示为：对于平面变形以及主应力为异号的平面应力问题，则用任意坐标系应力分量表示的Tresca屈服准则可写成：物理意义：材料处于塑性状态时，其最大剪应力是一不变的定值。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。屈服准则简介3.各向同性屈服准则3.1Tresca屈服条件(最大剪应力不变条件)在主应力空间等式给出一个正六边形柱面，母线平行于L，这就是Tresca条件对应的屈服曲面。123NO

4、屈服面平面屈服准则简介3.2Mises屈服条件Tresca屈服条件在主应力方向已知时表达式简单线性而得到广泛应用。但在主应力方向未知时，表达式过于复杂，不便应用。另外，Tresca屈服条件在主应力方向和大小都已知时未体现中间应力对材料屈服的影响，显得不尽合理，且屈服线上的角点给数学处理上带来困难,并且Tresca屈服条件没有考虑到中间主应力的影响。1913年，VonMises建议用I2=C来拟合实验点(其中C是材料常数，由试验确定)。Mises屈服条件认为当应力偏张量的第二不变量I2达到某值时，材料开始屈服。屈服准则简介3.2Mises屈服条件e1e2sO-s-sMises

5、屈服条件可表示为：在平面应力状态下物理意义:材料处于塑性状态时,其等效应力是一不变的定值，该定值只取决于材料在塑性变形时的性质,而与应力状态无关。屈服准则简介3.3两种屈服条件的比较1.相同点（1）都是与应力状态无关；（2）都与静水压力无关；（3）进入塑性状态，都为一固定常数。2.不同点Mises屈服准则考虑中间主应力的影响Tresca屈服准则不考虑中间主应力的影响平面123屈服准则简介3.3两种屈服条件的比较中间主应力的影响由Lode参数带入Mises表达式中中间主应力影响系数，其范围为11－11.155MisesTrescaTrisca屈服条件：Mises屈服条件：可见

6、，当或()时，两个屈服准则相等。当(平面应变)时两个屈服准则相差最大屈服准则简介3.3两种屈服条件的比较实验数据的比较两个屈服准则是否正确必须进行实验验证，常用的实验方法有两种：薄壁管承受轴向拉力和扭矩作用薄壁管承受轴向拉力和内压力（液压）作用薄壁管承受轴向拉力P和扭矩M作用1931年Taylor和Ｑuinney对铜、铝、低碳钢薄壁管进行了轴向拉力P和扭矩M复合加载实验实验结果表明实验数据更接近Mises屈服准则PMM0.01.0/s/s钢铜镍MisesTresca薄壁管承受轴向拉力P和内压力P作用1926年Lode对铜、铝、低碳钢薄壁管进行了轴向拉力P和内压力p复合加载实验。实

7、验结果表明实验数据更接近Mises屈服准则PPp0.01.0-1.01.01.2TrescaMises钢铜镍屈服准则简介3.3两种屈服条件的比较薄壁管承受轴向拉力P和扭矩M作用和薄壁管承受轴向拉力P和内压力p作用的实验结果表明：两种屈服准则都与实验结果吻合的较好；实验数据更接近Mises屈服准则；在数学运算方面各有其方便之处，并且两者的最大差别仅为15.5%，因此两种屈服准则都被广泛应用；e1e2sO-s-s屈服准则简介屈服准