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第3[1].6章真实应力应变曲线

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1、金属塑性成形原理 第三章金属塑性变形的力学基础第6节真实应力应变曲线主讲:刘华主讲:刘华华侨大学模具技术研究中心华侨大学模具技术研究中心华侨大学模具技术研究中心1.1.拉伸试验曲线拉伸试验曲线2.2.压缩试验曲线压缩试验曲线3.3.真实应力真实应力- -应变曲线的简化形式应变曲线的简化形式真实应力应变曲线华侨大学模具技术研究中心塑性条件和本构方程是解塑性成形问题两个重要的补充方程。这二个物理方程中,都涉及到等效应力 。在本构关系中,总可归结为函数 。 这种函数关系与材料性质和变形条件有关,而与应力状态无关。可选择单向应力状态来建立这种函数关系。单向均匀拉伸或压缩实验是反映材料力学行为的基本实验

2、。材料开始塑性变形时的应力即为屈服应力 。一般材料在进入塑性状态之后,继续变形时会产生强化,则屈服应力不断变化,即为后继屈服应力。)()(dff或s真实应力应变曲线华侨大学模具技术研究中心流动应力是泛指屈服应力,用Y 表示,它既包括初始屈服应力,也包括后继屈服应力。流动应力又称真实应力,其数值等于试样瞬时横断面上的实际应力,它是金属塑性加工变形抗力的指标。真实应力-应变曲线: 将各种变形条件下的流动应力变化规律表达为真实应力与应变的关系,即真实应力应变的关系曲线。 真实应力应变关系曲线一般由实验确定。因此,其实质上可以看成是塑性变形时应力与应变之间的实验关系。真实应力应变曲线华侨大学模具技术研

3、究中心条件:室温,应变速率10-3/s,退火状态低碳钢,准静力拉伸试验1 1、标称应力标称应力(名义应力、条件应力)(名义应力、条件应力)- -应变曲线应变曲线标称应力:标称应力:0AF相对线应变:相对线应变:0ll F拉伸载荷; A0试样原始横截面积 l0试样标距的原始长度 l试样标距的伸长量一、拉伸图和条件应力一、拉伸图和条件应力- -应变曲线应变曲线一、拉伸试验曲线华侨大学模具技术研究中心2 2、标称应力、标称应力- -应变曲线上的三个特征点应变曲线上的三个特征点屈服点屈服点c c: :弹性变形与均匀塑性变形的分界弹性变形与均匀塑性变形的分界, ,点对应应点对应应力为屈服点力为屈服点 ,

4、或屈服强度,或屈服强度s 2 . 0 缩颈点缩颈点b b: :ococ( (弹性变形阶段)弹性变形阶段)cbcb( (均匀塑性变均匀塑性变形阶段)形阶段)bkbk(局部塑性变形阶段)(局部塑性变形阶段)均匀塑性变形和局部塑性变形的分界点,均匀塑性变形和局部塑性变形的分界点,载荷达到最大值,开始出现缩颈,对应应载荷达到最大值,开始出现缩颈,对应应力为抗拉强度力为抗拉强度b 破坏点破坏点k k: :试样发生断裂,是单向拉伸塑性变形的试样发生断裂,是单向拉伸塑性变形的终止点。终止点。一、拉伸试验曲线华侨大学模具技术研究中心一、拉伸试验曲线 产生缩颈后,虽然载荷下降,但横截面面积急剧下降,所以标称应力

5、并不反映单向拉伸时试样横截面上的实际应力。同样,相对应变也并不反映单向拉伸变形瞬时的真实应变,因试样标距长度存拉伸变形过程中是不断变化的。所以,标称应力应变曲线不能真实地反映材料在塑性交形阶段的力学特征。华侨大学模具技术研究中心 在解决实际塑性成形问题时,标称应力-应变曲线是不够用的,且是不精确的,因变形是大变形。需要反映真实应力与应变的关系曲线,即为真实应力应变曲线。1. 真实应力-应变曲线分类真实应力,简称真应力,也就是瞬时的流动应力Y,用单向均匀拉伸(或压缩)时各加载瞬间的载荷F与该瞬间试样的横截面积A之比来表示,则AFY 真实应力-应变曲线可分为三类:YYY)3( ;)2( ;) 1

6、(一、拉伸试验曲线华侨大学模具技术研究中心2. 三种应变之间的关系(在均匀变形范围内)-: : 11 10000lllllll 1110000llAAAAA 1或-:-:)1ln(lnln0000 llllll或1 e -:-: 1111 11ee一、拉伸试验曲线华侨大学模具技术研究中心3. 真实应力-应变曲线的绘制Y- 曲线, Y- 曲线:以- 曲线为基础Y- 曲线: 1 1000AAllAA)1 ()1 (0AFAFYY- 曲线: 1由)1( Y及算出Y、Y Y- - 曲线曲线影响真实应力应变曲线的因素有材料本身的特性、变形温度、变形速度等,因此,实验是一定的材料在一定的变形条件下进行的。


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